KR100998485B1 - 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저로 도광판을 가공함에 있어 연기와 같은 파티클을 제거함으로써 정확한 가공작업이 가능한 도광판 레이저 가공장치에 관한 것으로, 프레임과, 레이저 빔을 생성하며 상기 프레임에 고정설치된 레이저 발진부와, 상기 프레임에 대해 직선왕복 이송되되면서 상기 레이저 발진부로부터 전달받은 레이저 빔을 조사하여 가공대상인 도광판에 미리 정해진 패턴을 형성하기 위한 레이저 조사부와, 상기 프레임 상에서 상기 레이저 조사부의 이송방향과 교차하는 방향으로 직선왕복 이송되며 상기 가공대상인 도광판을 지지하는 이송정반과, 상기 레이저 조사부에 고정되고 하향 개방된 용기 형상이며 상기 레이저 빔이 통과하는 관통구가 형성된 흡입덕트와, 상기 레이저 조사부에 대해 상대적으로 고정된 위치에 배치된 진공펌프와, 상기 흡입덕트와 상기 진공펌프를 연결하며 유연성을 가진 흡입호스를 포함하여 이루어진다.

Description

파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치 {APPARATUS FOR PROCESSING LIGHT GUIDE PLATE WITH LASER ELEMINATING PARTICLE}

본 발명은 액정표시장치용 도광판의 가공에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저로 도광판을 가공함에 있어 연기와 같은 파티클을 제거함으로써 정확한 가공작업이 가능한 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 자기발광성이 없으므로 별도로 발광원이 필요하게 된다. 이와 같은 발광원은 액정패널의 후면에 배치되어 액정패널을 투과하여 빛을 조사하므로, 흔히 백라이트 유닛(Back Light Unit, BLU)이라고 불린다.

백라이트 유닛은 면광원으로서 기능하는 것이 이상적이지만, 전면에 걸쳐 균일한 휘도를 가진 면광원을 구현하는 것은 기술적으로 어려운 일이므로, 냉음극 형광램프(CCFL)나 발광다이오드(LED)와 같은 선광원 또는 점광원에 유사한 광원으로부터 조사되는 빛을 확산시켜 면광원에 가까운 상태로 조정하는 방식이 사용된다. 여기서 빛의 확산을 위해 중요한 역할을 하는 것이 도광판(Light Guide Plate, LGP)이다.

도광판은 보통 아크릴 수지로 된 판재로서, 측면 또는 저면에 배치된 광원으로부터 조사되는 빛이 전면을 향해 균일하게 확산되도록 소정의 패턴이 형성되어 있다. 이 패턴은 빛을 반사하거나, 굴절시킴으로써 소기의 목적을 달성하게 되는데, 패턴의 형태에 따라 도광판 전면에서의 휘도 균일성이 결정된다. 따라서 도광판의 패턴은 점차 복잡하고 정밀한 것이 요구되고 있으며, 표시장치의 대면적화에 따라 패턴 형성에 소요되는 시간을 단축하는 것도 시급한 과제로 대두되고 이다.

이와 같은 과제를 해결하기 위해 레이저 빔를 이용하여 아크릴 판재에 패턴을 형성하는 기술들이 개발되고 있다. 이런 종래 기술은, 아크릴 판재에 고출력의 레이저 빔을 조사하여, 아크릴 판재의 구성성분인 아크릴 수지가 연소 또는 기화되도록 하며, 이로써 아크릴 판재에 소정의 광학 패턴이 형성되어 도광판으로서 기능할 수 있도록 하는 것이다.

그런데, 아크릴 수지가 연소 또는 기화하면서 발생하는 연무가 레이저 빔이 진행하는 경로에 잔존하면 레이저 빔을 산란, 확산 시킬 수 있으며, 이 경우 아크릴 판재에 도달하는 레이저 빔의 강도가 약화되므로, 미리 정해진 형태대로 패턴을 형성하는 것이 곤란해지는 문제가 있다. 또한, 작업장 내의 환경에 따라 공기 중에 부유하는 분진, 먼지 등이 같은 문제를 야기할 수 있다. 따라서 레이저 빔에 의해 도광판으로부터 발생하는 연기나 기화물, 또는 작업장 내에 부유하는 분진이나 먼지와 같은 파티클(particle)을 제거할 필요가 생긴다.

도 12는 특허 제465014호의 도면 중 하나인 바, 파티클을 제거하기 위한 종래기술의 일례로서, 헤더이동부(400)로부터 도광판(21)을 향해 레이저 빔을 조사하며, 도광판(21)에서 발생하는 연기를 제거하기 위해 도광판(21)의 일측에 송풍부(600)를 배치하여 송풍관(601)을 통해 공기를 분사하게 하고, 송풍부(600)의 반대측에 배기부(610)를 배치하여 송풍된 공기와 함께 연기를 흡입, 배출하는 구성을 개시하고 있다.

그런데, 도면에 과장되어 표시되어 있긴 하지만, 헤더이동부(400)가 좌우로 움직이는 폭은 실제로는 수십 cm ~ 수 m에 달한다. 이런 헤더이동부의 이송거리는 액정표시장치가 대면적화되면서 점차로 늘어나고 있다. 즉, 수 m에 달하는 도광판의 폭에 걸쳐 일측에 송풍부, 타측에 배기부가 배치되어서는 연기 및 기화물을 유효하게 제거할 수 없으며, 대면적화에 따라 점차로 늘어나고 있는 헤더이송부의 이송거리에 발맞추어 효율적으로 적용하는 것도 불가능하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사부의 직선왕복 이송거리에도 불구하고 높은 효율로 파티클을 제거할 수 있는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 레이저 조사부의 직선왕복 운동에 따라 최적의 위치에서 파티클을 흡입, 제거할 수 있는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 공기중 부유 파티클, 작동과정에서 부산물로 발생하는 파티클 및 가공대상인 도광판 상에 잔존하는까지 효과적으로 제거할 수 있는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 레이저 조사부의 직선왕복 이송거리가 변화하더라도 파티클을 제거하는 효율이 변하지 않는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치는, 프레임과, 레이저 빔을 생성하며 상기 프레임에 고정설치된 레이저 발진부와, 상기 프레임에 대해 직선왕복 이송되되면서 상기 레이저 발진부로부터 전달받은 레이저 빔을 조사하여 가공대상인 도광판에 미리 정해진 패턴을 형성하기 위한 레이저 조사부와, 상기 프레임 상에서 상기 레이저 조사부의 이송방향과 교차하는 방향으로 직선왕복 이송되며 상기 가공대상인 도광판을 지지하는 이송정반과, 상기 레이저 조사부에 고정되고 하향 개방된 용기 형상이며 상기 레이저 빔이 통과하는 관통구가 형성된 흡입덕트와, 상기 레이저 조사부에 대해 상대적으로 고정된 위치에 배치된 진공펌프와, 상기 흡입덕트와 상기 진공펌프를 연결하며 유연성을 가진 흡입호스를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치에 있어서, 상기 흡입호스는 한 쌍이 구비되어 상기 흡입덕트의 관통구를 중심으로 하여 양측으로 이격된 지점에 각각 연결되는 것이 바람직하다. 나아가서, 상기 흡입덕트의 관통구의 중심과, 상기 흡입호스와 흡입덕트의 결합부를 연결하는 직선은 상기 레이저 조사부가 이송되는 방향과 나란한 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치는, 상기 레이저 조사부에 대해 상대적으로 고정된 위치에 배치된 압축공기원과, 상기 흡입덕트와 상기 압축공기원을 연결하며 유연성을 가진 분사호스를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치는, 상기 흡입덕트의 관통구는 내벽이 상광하협의 원뿔대 형상으로 되어 있고, 상기 레이저 빔이 통과하는 관통구멍이 형성된 원뿔대 형상으로서 상기 흡입덕트의 관통구에 삽입되며 원뿔 옆면에 원주방향 홈과 상기 원주방향 홈과 연통되며 끝단이 하향 개방된 모선방향 홈이 형성된 분사가이드를 더 포함하고, 상기 분사호스는 상기 원주방향 홈과 연통되도록 상기 흡입덕트에 연결되는 것이 바람직하다. 이때 상기 관통구의 중심과 상기 분사가이드의 모선방향 홈을 연결한 직선은 상기 레이저 조사부의 이송방향과 나란한 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따르면, 직선왕복 이송되는 레이저 조사부에 파티클 흡입을 위한 구성이 결합되어 있어 레이저 조사부와 함께 이송되므로 레이저 조사부의 이송거리에 무관하게 일정한 흡입 효율을 가질 수 있다. 이와 같은 특징에 의해 레이저 조사부의 이송거리가 달라지더라도 파티클 제거 효과에 영향을 받지 않는다.

또한 레이저 조사부의 이송방향에 따라 레이저 빔의 전방 또는 후방에 선택적으로 흡입구가 위치하므로, 도광판 상에서 파티클이 발생하는 즉시 흡입할 수 있다. 나아가서, 레이저 빔이 조사되는 도광판 상에 공기를 고속으로 분사함으로써 도광판 상에 잔존하고 있던 파티클을 제거하며, 레이저 빔에 의해 발생되는 파티클은 신속하게 확산, 희석시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치의 일실시예의 평면도,
도 2는 도 1의 실시예의 정면도,
도 3은 도 1의 실시예의 좌측면도,
도 4는 도 1의 실시예의 레이저 조사부의 정면도,
도 5는 도 1의 실시예의 레이저 조사부의 우측면도,
도 6은 도 1의 실시예의 흡입덕트 부분의 사시도,
도 7은 도 1의 실시예의 흡입덕트의 정면에서 바라본 단면도,
도 8은 도 1의 실시예의 흡입덕트의 우측에서 바라본 단면도,
도 9는 도 1의 실시예의 분사가이드의 사시도,
도 10은 도 1의 실시예의 분사가이드의 저면도,
도 11은 도 1의 실시예의 분사가이드의 전개도,
도 12는 종래기술에 따른 도광판 레이저 가공장치의 일례의 개략 정면도이다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조로 본 발명에 따른 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치의 일실시예의 평면도이고, 도 2는 도 1의 실시예의 정면도이며, 도 3은 도 1의 실시예의 좌측면도이다.

프레임(10)은 다른 구성들을 지지하기 위한 것으로, 그 형태나 재질, 구조는 통상의 기술에 의해 필요에 따라 구현할 수 있다.

레이저 발진부(50)는 레이저 빔을 생성하여 외부로 출사시키며, 이 레이저 빔이 결국 레이저 조사부(200)에 도달하여 아크릴판과 같은 가공대상에 조사됨으로써 미리 정해진 광학 패턴을 아크릴판에 형성하고, 그 결과로 아크릴판을 도광판으로 제조할 수 있게 된다. 레이저 발진부(50)는 프레임(10)에 대해 고정 설치되어 있다.

레이저 조사부(200)는 레이저 발진부(50)에서 출사된 레이저 빔을 전달받아 아크릴판 등으로 조사되도록 한다. 아크릴판의 판면 전체에 걸쳐 레이저 빔을 조사할 수 있도록, 레이저 조사부(200)는 프레임(10)에 대해 일방향으로 직선왕복 이송되도록 설치된다. 한편 가공대상인 아크릴판은 레이저 조사부(200)의 이송방향과 실질적으로 직각되는 방향으로 이송되며, 이로써 아크릴판의 전면에 걸쳐 패턴을 형성할 수 있게 된다. 따라서 가공대상인 아크릴판을 지지하는 이송정반(40)은 프레임(10)에 대해 직선왕복 이송되도록 설치된다.

이와 같이 프레임(10)에 대해 고정설치된 레이저 발진부(50)로부터, 프레임(10)에 대해 직선왕복 이송되는 레이저 조사부(200)에 이르기까지 레이저 빔을 원활히 전달하기 위해 레이저 전달부가 구비되는데, 레이저 전달부는 복수의 반사경(110,120)을 포함하는 것으로 예시되어 있다.

제1 반사경(110)은 프레임(10)에 설치되며, 레이저 발진부(50)로부터 출사된 레이저 빔이 레이저 조사부(200) 측으로 진행하도록 반사시킨다. 제2 반사경(120)은 레이저 조사부(200)에 설치되어 있으며, 제1 반사경(110)으로부터 레이저 빔을 전달 받아 이송정반(40)에 의해 지지된 가공대상인 아크릴판으로 조사되도록 한다.

이와 같은 반사경들(110,120)의 배치는 레이저 발진부(50)와 레이저 조사부(200)의 상대적인 위치관계에 따라 결정되는 것으로, 이들 사이의 상대적인 위치가 바뀌면 반사경의 위치 또는 그 개수도 그에 상응하게 변경될 수 있다. 예컨대, 도 1 내지 3에서 제1 반사경(110)의 위치에 레이저 발진부(50)를 배치하여 레이저 조사부(200)의 제2 반사경(120)을 향해 레이저 빔을 직접 조사하도록 하는 경우, 제1 반사경(110)은 당연히 생략될 수 있다. 반대로, 레이저 발진부(50)가 도 2의 평면도를 기준으로 하여 레이저 조사부(200)의 우측 상방에 위치하여 우에서 좌로 레이저 빔을 조사하는 경우, 제1 반사경(110)의 상방에 추가로 반사경을 배치하여 레이저 빔을 제1 반사경(110)을 향해 진행하도록 반사시키는 구성도 고려할 수 있다.

레이저 조사부(200)를 프레임(10)에 대해 직선왕복 이송시키기 위해 이송수단이 제공된다. 이송수단은 한 쌍의 풀리, 즉 제1 풀리(410) 및 제2 풀리(420)와, 이들 한 쌍의 풀리 사이에 걸쳐진 벨트(500)를 포함한다. 도 1 내지 도 3에서는 제1 풀리(410)가 도면방향을 기준으로 우측에, 제2 풀리(420)는 좌측에 각각 배치된 것으로 예시되어 있으며, 제1 풀리(410) 및 제2 풀리(420)는 각각 회전가능하게 설치되어 있다. 회전모터(300)는 제1 풀리(410)나 제2 풀리(420) 중 어느 하나에 연결되어 회전시키면 되지만, 제2 풀리(420)를 회전시키도록 하는 것이 바람직하다. 회전모터(300)가 작동하면 벨트(500)도 작동되게 되며, 벨트(500)에 레이저 조사부(200)를 고정하면 벨트(500)와 함께 레이저 조사부(200)도 이동하게 된다. 이때 레이저 조사부(200)가 안정적으로 이송될 수 있도록 레일(20)을 프레임(10) 상에 설치하고, 레이저 조사부(200)가 이 레일을 따라 슬라이드 되도록 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구조에서 회전모터(300)를 정회전, 역회전시키면 레이저 조사부(200)가 직선상에서 일방향 또는 반대방향으로 이동하게 되므로, 이를 통해 레이저 조사부(200)를 직선왕복 이송하는 것이 가능해진다.

한편, 레이저 조사부(200)에는 흡입덕트(600)가 배치된다. 흡입덕트(600)는 뒤집혀 배치된 용기형상, 즉, 하향개방된 용기형상으로서, 도 4에 점선 화살표로 표시한 바와 같은 레이저 빔이 관통하기 위한 관통구(610)가 형성되어 있고, 레이저 조사부(200)의 하단에 고정되어 있다. 따라서 흡입덕트(600)는 레이저 조사부(200)와 함께 프레임(10)에 대해 직선왕복 이송된다.

진공펌프(도시 생략)는 기체를 빨아들이기 위해 통상적으로 사용되는 장치를 이용하여 구현되며, 흡입덕트(600)에 대해 상대적으로 고정된 지점에 배치된다. 예컨대 진공펌프는 프레임(10)에 고정설치될 수 있으나, 반드시 그 위치에 있어야만 하는 것은 아니며, 레이저 조사부(200)가 아닌 다른 지점에 고정되어 있으면 되므로, 그 위치나 상세한 특성에 제한이 있는 것은 아니다.

흡입호스(510,520)는 진공펌프와 흡입덕트(600)를 연결하는데, 진공펌프는 상대적으로 고정되어 있고, 흡입덕트(600)는 상대적으로 이송되므로, 흡입호스(510,520)는 유연성을 가진 재질로 이루어져 있어야 한다. 예컨대 흡입호스(510,520)는 합성수지로 된 주름관으로 구현할 수 있다.

흡입호스(510,520)와 흡입덕트(600)에 대해 도 4 내지 도 6을 참조로 상세히 살펴보면 다음과 같다.

흡입호스(510,520)가 흡입덕트(600)에 결합되는 위치는 자유롭게 정할 수 있지만, 흡입덕트(600)가 하향개방된 형태이므로 흡입덕트(600)의 상단에 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 흡입호스(510,520)는 한 쌍이 구비되어, 흡입덕트(600)에 모두 연결되는 것이 바람직한대, 특히 레이저 빔이 통과하는 관통구(610)를 중심에 두고 그 양측으로 각각 이격된 지점에서 연결되는 것이 바람직하다. 이때 한 쌍의 흡입호스(510,520)가 각각 흡입덕트(600)에 결합되는 일단, 즉 결합단과, 흡입덕트(600)의 관통구(610)의 중심을 연결한 가상의 선은 레이저 조사부(200)의 이송방향과 나란한 것이 바람직하다. 다시 설명하겠거니와, 이는 레이저 조사부(200)가 이송되는 동안 관통구(610)를 통과하는 레이저 빔이 도달하는 아크릴 판재의 일지점에 대해 선행하는 위치 또는 후행하는 위치에 상응하도록 흡입덕트(600)의 결합단이 각각 배치됨을 의미한다. 이와 같이 한 쌍의 흡입호스(510,520)의 결합단이 각각 관통구(610)를 중심으로 레이저 조사부(200)의 이송방향과 나란한 위치에 있는 것은, 흡입호스(510,520)가 하나만 설치되는 경우에도 동일하게 적용된다.

흡입호스(510,520)는 진공펌프와 연결되어 있으므로, 흡입덕트(600)의 하향 개방단을 통해 아크릴 판재로부터 연기나 분진과 같은 파티클을 빨아들이게 되는데, 특히 레이저 빔에 의해 아크릴 판재가 연소되거나 기화된 연기나 증기를 흡입하는데 유효하다. 그러나 아크릴 판재 상에 묻어 있는 분진을 흡입하기에는 부족한 경우가 생길 수 있으며, 아크릴 수지가 연소 또는 기화되는 지점, 즉 레이저 빔이 아크릴 판재와 만나는 지점으로부터 흡입호스(510,520)의 결합단 측으로 연기나 증기가 한가닥의 일정한 흐름을 형성하게 되는 경우에도, 이 연기의 흐름에 의해 레이저 빔이 영향을 받을 가능성이 있다. 이와 같은 현상을 방지하기 위해 흡입덕트(600)를 통해 아크릴 판재 측으로 압축공기를 분사하는 구성이 추가되는 것이 바람직하다.

이를 위하여 분사호스(710,720)와 압축공기원(도시 생략)이 구비된다. 압축공기원은 앞서 설명한 진공펌프와 마찬가지로, 흡입덕트(600)에 대해 상대적으로 고정된 위치에 설치되며, 분사호스(710,720)는 압축공기원과 흡입덕트(600)를 연결하여 압축공기가 흡입덕트(600) 내부로 분사되도록 한다. 흡입덕트(600)에 대한 흡입호스(510,520)의 연결위치에 대한 경우와 마찬가지로, 분사호스(710,720) 또한 흡입덕트(600)의 어느 지점에 연결되더라도 무방하다. 그러나, 흡입덕트(600)에 이미 흡입호스(510,520)가 연결되어 있는 점, 흡입호스(510,520)의 결합단의 위치에서와 같이 레이저 빔의 위치를 기준으로하여, 레이저 조사부(200)가 이송되는 동안 레이저 빔에 선행하거나 후행하여 아크릴 판재에 공기를 분사할 수 있도록 하여야 한다는 점 등을 고려하여 흡입호스(510,520)의 결합단의 위치 및 분사되는 공기의 방향을 정하기 위한 조치가 필요하다.

이를 위하여, 분사가이드(800)가 제공된다. 분사가이드(800)는 흡입덕트(600)의 관통구(610)에 삽입되는데, 이때 관통구(610)는 그 내벽이 원뿔대 형상으로서, 역시 원뿔대 형상인 분사가이드(800)를 수용하게 된다. 분사가이드(800)는 그 중심으로 레이저 빔이 관통하도록 관통구멍(810)이 형성되어 있다. 요컨대, 분사가이드(800)는 흡입덕트(600)의 관통구(610)의 내경을 그 두께만큼 줄이게 될 뿐, 레이저 빔의 진행을 방해하지 않는다. 분사가이드(800)의 원뿔 옆면에는, 원주방향 홈(800a)과 모선방향 홈(800b)이 형성되어 있다. 원주방향 홈(800a)은 분사가이드(800)의 원뿔 옆면에서 원주 방향을 따라 일정 길이만큼 형성된 홈이고, 모선방향 홈(800b)은 원뿔 옆면의 모선 방향을 따라서 원뿔의 꼭지점을 향하는 방향(원뿔대의 직경이 작아지는 방향)으로 형성되어, 그 끝단이 아크릴 판재를 향하여 하향 개방되어 있다. 원주방향 홈(800a)과 모선방향 홈(800b)은 서로 연통되어 있어서, 결국 도 9의 사시방향이나 도 10의 저면에서 보았을 때 'ㄱ'자와 같은 형태의 홈을 형성하게 된다. 이들 원주방향 홈(800a) 및 모선방향 홈(800b)에 의해 분사가이드(800)와 관통구(610) 사이에 공기가 흐를 수 있는 통로가 형성된다. 이와 같은 상태에서 원주방향 홈(800a)의 시작단, 즉 모선방향 홈(800b)과 더 먼 일단을 통해 압축공기를 공급하도록 분사호스(710,720)의 결합단을 위치시키면, 압축공기는 원주방향 홈(800a)을 따라 이동한 후, 모선방향 홈(800b)을 따라 하향되도록 흐름방향이 바뀌어 결국 하방으로 아크릴 판재를 향하여 분사되는 것이다. 도 7 및 도 9에서 이와 같은 공기의 흐름을 검은색 화살표로 표현하고 있다. 또한, 도 8에서는 분사호스(710,720)의 결합단이 흡입덕트(600)를 관통하여 관통구(610) 내벽 측까지, 즉 원주방향 홈(800a)과 연결되는 것을 도시하고 있는데, 이는 도 6에 예시된 바와 같이 도면방향을 기준으로 흡입덕트(600)의 좌우측에 한 쌍의 흡입호스(510,520)가 결합되어 있는 상태에서 한 쌍의 분사호스(710,720)는 흡입덕트(600)의 전후방에서 각각 결합되면서, 상호간 공간적 간섭을 피하면서도 컴팩트한 배치를 이룰 수 있으며, 분사호스(710,720)가 흡입덕트(600)의 전후방에서 각각 결합되면서도, 공기가 분사되는 위치는 레이저 빔을 기준으로 좌우측에 각각 위치하도록 할 수 있다는 것을 보여주고 있다.

한편, 도 10에서는 분사가이드(800)에 형성된 원주방향 홈(800a)과 모선방향 홈(800b)의 위치관계를 전개도로 예시하고 있는데, 각 홈이 한 쌍으로 구비된 것으로 도시하고 있다. 여기서 원주방향 홈(800a)은 분사가이드(800)의 원주방향을 따라 90°에 상당하는 각도만큼 연장되어 있으며, 이에 따라 한 쌍의 모선방향 홈(800b)은 상호간 180°에 상당하는 각도만큼 서로 이격되어 있게 된다. 이 경우, 한 쌍의 모선방향 홈(800b)은 관통구(610)의 중심, 즉 레이저 빔이 통과하는 지점을 기준으로 양측에 각각 이격되도록 배치되며, 한 쌍의 모선방향 홈(800b)과 관통구(610)의 중심을 연결한 선은 레이저 조사부(200)의 이송방향과 나란한 것이 바람직하다. 그러면 레이저 조사부(200)가 이송되는 동안 한 쌍의 모선방향 홈(800b)은 관통구(610)의 중심에 대해 선행하거나 후행하는 위치에 있게 되며, 아크릴 판재에 레이저 빔이 도달하기 이전에 압축공기가 분사되거나, 레이저 빔이 도달한 직후에 압축공기가 분사되도록 할 수 있다.

흡입호스(510,520)나 모선방향 홈(800b)이 레이저 빔의 위치를 중심으로 각각 선행하거나 후행하는 위치에 배치되는 것이 바람직한 이유는, 레이저 조사부(200)가 직선방향으로 왕복하여 이송되기 때문이다. 예컨대 레이저 조사부(200)가 도 4의 도면방향을 기준으로 좌측으로 이송되면서 레이저 빔이 조사되는 경우, 도면을 기준으로 우측에 배치된 흡입호스(510)를 통해 공기를 빨아들이는 것이 바람직하다. 이때에는 레이저 빔을 조사받는 아크릴 판재를 기준으로 볼 때, 흡입호스가 레이저 빔에 후행하게 된다. 반대로 레이저 조사부(200)가 우측으로 이송될 때에는, 좌측에 배치된 흡입호스(520)를 통해 공기를 빨아들이는 것이 바람직하다. 이 경우에는 좌측의 흡입호스(520)가 레이저 빔에 후행하게 된다. 흡입호스(510,520)는 일반적으로 레이저 빔에 후행하는 것이 바람직하지만, 레이저 빔의 조사 각도나 파티클이 발생하는 유형에 따라 레이저 빔보다 선행하도록 작동시키는 것도 가능하다. 나아가서, 최대의 흡입력을 얻기 위해 양측 흡입호스(510,520)를 통해 동시에 공기를 빨아들이도록 작동시킬 수도 있다.

같은 논리에서, 모선방향 홈(800b)이 한 쌍 구비된 경우도 7의 도면방향을 기준으로 흡입덕트(600)가 우측으로 이송되는 동안, 우측의 모선방향 홈(800b)을 통해 공기를 분사하는 것이 바람직하다. 이때 모선방향 홈(800b)은 레이저 빔보다 선행하게 되며, 레이저 빔이 도달하기 이전에 아크릴 판재의 표면에 잔존하는 파티클을 제거하는 기능을 가진다. 반대로 흡입덕트(600)가 좌측으로 이송될 때에는, 좌측의 모선방향 홈(800b)을 통해 공기를 분사하면 된다. 모선방향 홈(800b)을 통해 공기를 분사하는 것은 아크릴 판재를 냉각시키는 효과도 얻을 수 있는데, 이를 위해 필요하다면 레이저 조사부(200)의 이송방향에 따라 레이저 빔에 후행하는 모선방향 홈을 통해 공기를 분사할 수도 있으며, 나아가서 양측의 모선방향 홈을 통해 동시에 공기를 분사하여도 좋다.

이상에서 각 흡입호스(510,520)나 모선방향 홈(800b)을 통해 공기를 흡입, 분사하는 동작을 선택적으로 작동시키는 것은, 흡입호스(510,520)와 진공펌프 또는 분사호스(710,720)와 압축공기원과의 사이에 각각 밸브를 설치하고, 각 밸브를 조작하는 통상의 기술로 구현하는 것이 가능하므로 상세한 설명을 생략한다.

이상에서 레이저 조사부(200)의 정확한 위치제어를 위해 벨트(500)는 타이밍 벨트인 것이 바람직하며, 이 경우 각 풀리(410,420) 또한 외주면에 이가 형성된 타이밍 풀리여야 한다.

레이저 빔의 단면 직경을 조정하거나, 한 점에 집중시키기 위해 필요하다면 레이저 빔이 진행하는 광경로 상에 광학렌즈를 배치할 수 있다. 광학렌즈는 레이저 출사부(50)에서 제1 반사경(110)에 진입하기 이전, 또는 레이저 조사부(200)에서 제2 반사경(120)으로부터 가공대상으로 진입하기 이전에 배치하는 것이 바람직하며, 그 갯수는 필요에 따라 조절될 수 있다. 또한, 광학렌즈(60)는 단일 렌즈일 수도 있지만, 볼록렌즈와 오목렌즈의 조합으로 이루어진 렌즈군이어도 좋다. 각 실시예에서 광학렌즈(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 제2 반사경(120) 이후에 가공대상인 아크릴판으로 진입하기 이전, 즉 레이저 조사부(200)에 설치되어 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (6)

1. 프레임과,
   레이저 빔을 생성하며 상기 프레임에 고정설치된 레이저 발진부와,
   상기 프레임에 대해 직선왕복 이송되되면서 상기 레이저 발진부로부터 전달받은 레이저 빔을 조사하여 가공대상인 도광판에 미리 정해진 패턴을 형성하기 위한 레이저 조사부와,
   상기 프레임 상에서 상기 레이저 조사부의 이송방향과 교차하는 방향으로 직선왕복 이송되며 상기 가공대상인 도광판을 지지하는 이송정반과,
   상기 레이저 조사부에 고정되고 하향 개방된 용기 형상이며 상기 레이저 빔이 통과하는 관통구가 형성된 흡입덕트와,
   상기 레이저 조사부에 대해 상대적으로 고정된 위치에 배치된 진공펌프와,
   상기 흡입덕트와 상기 진공펌프를 연결하며 유연성을 가진 흡입호스를 포함하여 이루어진 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 흡입호스는 한 쌍이 구비되어 상기 흡입덕트의 관통구를 중심으로 하여 양측으로 이격된 지점에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 흡입덕트의 관통구의 중심과, 상기 흡입호스와 흡입덕트의 결합부를 연결하는 직선은 상기 레이저 조사부가 이송되는 방향과 나란한 것을 특징으로 하는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 레이저 조사부에 대해 상대적으로 고정된 위치에 배치된 압축공기원과,
   상기 흡입덕트와 상기 압축공기원을 연결하며 유연성을 가진 분사호스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 흡입덕트의 관통구는 내벽이 상광하협의 원뿔대 형상으로 되어 있고,
   상기 레이저 빔이 통과하는 관통구멍이 형성된 원뿔대 형상으로서 상기 흡입덕트의 관통구에 삽입되며 원뿔 옆면에 원주방향 홈과 상기 원주방향 홈과 연통되며 끝단이 하향 개방된 모선방향 홈이 형성된 분사가이드를 더 포함하며,
   상기 분사호스는 상기 원주방향 홈과 연통되도록 상기 흡입덕트에 연결되는 것을 특징으로 하는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 관통구의 중심과 상기 분사가이드의 모선방향 홈을 연결한 직선은 상기 레이저 조사부의 이송방향과 나란한 것을 특징으로 하는 파티클을 제거하는 도광판 레이저 가공장치.
   

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