KR102612923B1 - 광학 장치 및 레이저 가공 장치 - Google Patents
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Abstract
캐리어(4), 광학 요소(2) 및 방사 싱크(3)를 포함하는 광학 장치(1)로서, 광학 요소(2)는 캐리어(4) 상에 장착되며, 광학 요소(2)는 캐리어(4)에 이동 가능하게 부착되며, 캐리어(4)는 리세스(7)를 가지며, 광학 장치(1)는 전자기 복사(9)를 제1 부분(91)과 제2 부분(92)으로 분할시키는 전자기 복사(9)와 상호 작용하도록 배열되며, 광학 요소는 제1 부분을 정의 가능한 방향으로 편향시키도록 배열되며, 제2 부분(92)은 리세스(7) 내로 입사되어 방사 싱크(30)에 충돌한다.
Description
광학 장치는 반사, 회절 또는 굴절에 의해 미리 결정된 방식으로 전용 파장 범위의 전자기 복사와 상호 작용하도록 배열된다. 특히, 광학 장치는 반사에 의해 미리 결정된 방식으로 레이저 빔을 편향시키도록 배열된다.
일 실시예에 따르면, 광학 장치는 캐리어, 광학 요소 및 방사 싱크를 포함한다. 예를 들어, 작동 중에 전자기 복사선은 미리 결정된 방식으로 광학 요소에 충돌한다. 광학 요소는 전용 파장 범위의 전자기 복사를 반사하도록 배열된 거울일 수 있다. 특히, 거울은 적어도 99% 특히 적어도 99.9%의 전용 파장 범위의 광에 대한 반사율을 갖는다. 특히 거울은 유전체 거울이다. 바람직하게는 유전체 거울은 제2 부분을 흡수하지 않고 제2 부분을 투과시킨다. 유리하게는, 제2 부분은 가열되지 않아 거울을 손상시킨다. 따라서 제2 부분에서 발생하는 과도한 열이 거울과 다른 위치에서 소산될 수 있기 때문에 유전체 거울이 금속 거울보다 선호된다.
광학 요소는 캐리어에 장착된다. 예를 들어, 광학 요소는 캐리어에 이동 가능하게 부착된다. 광학 요소는 힌지 및/또는 스프링에 의해 캐리어에 부착될 수 있다. 예를 들어, 광학 요소는 벤딩 빔을 통해 캐리어에 부착된다. 특히, 광학 요소는 캐리어에 대해 제1 회전 축 및 제2 회전 축을 중심으로 회전 가능하다. 제1 회전 축 및 제2 회전 축은 서로에 대해 비스듬하게, 특히 수직으로 연장한다. 제1 및/또는 제2 회전 축은 캐리어에 대한 광학 요소의 움직임을 설명하는데 도움이 되는 가상의 직선일 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 축 및 제2 회전 축은 광학 요소 내에서 또는 광학 요소의 표면, 바람직하게는 반사 표면을 따라 연장한다.
캐리어는 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있고, 특히 인쇄 회로 기판으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 캐리어는 광학 요소에 힘을 가하도록 배열된 액추에이터 또는 액추에이터의 일부를 포함한다. 예를 들어, 액추에이터 또는 액추에이터의 일부는 코일 또는 자석일 수 있다. 코일은 인쇄 회로 기판의 층 구조에 집적될 수 있다. 액추에이터는 광학 요소와 캐리어 사이에 적용하도록 배열될 수 있으며, 이는 주 확장 평면을 따른 광학 요소의 병진, 주 확장 평면에 수직인 병진 및/또는 제1 또는 제2 회전 축 주위의 회전을 유발한다.
일 실시예에 따르면, 캐리어는 리세스를 갖는다. 리세스는 블라인드 홀 또는 일 방향으로 캐리어를 완전히 관통하여 연장하는 리세스일 수 있다. 특히, 캐리어를 관통하는 하나의 단면이 있으며, 리세스는 상기 평면을 따라 캐리어에 의해 완전히 둘러싸인다. 즉, 캐리어는 리세스 주위에 프레임과 같은 구조를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 광학 장치는 전자기 복사와 상호 작용하도록 배열되어, 전자기 복사를 제1 부분 및 제2 부분으로 분할한다. 광학 요소는 정의 가능한 방향으로 제1 부분을 편향시키도록 배열된다. 제2 부분은 리세스로 입사되어 방사 싱크에 충돌한다. 예를 들어, 방사 싱크는 리세스에 배치된다. 대안적으로, 리세스가 캐리어를 통해 완전히 연장하는 경우, 방사 싱크는 광학 요소를 통해 투과된 광의 광학 경로를 따라 리세스 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학 요소와 방사 싱크는 캐리어의 대향 측면에 배열된다. 방사 싱크는 전자기 복사에 대해 특히 작은 반사율 및 작은 투명도를 가질 수 있다. 특히, 방사 싱크는 빛이 충돌하는 흑색 면(black surface)을 갖는다. 또한, 조면화된 표면에 의해 방사 싱크의 반사율이 감소될 수 있다. 방사 싱크는 특히 높은 열 전도성을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방사 싱크는 금속을 포함한다. 방사 싱크는 냉각 액체에 의해 방사 싱크의 온도를 감소시키도록 배열된 액체 유닛을 포함할 수 있다. 특히, 방사 싱크는 액체 유닛이 냉각 액체를 펌핑하는 채널을 포함할 수 있다. 방사 싱크는 주변 대기와의 열 교환을 증가시키기 위해 방사 싱크의 표면을 증가시키도록 배열된 냉각 핀을 포함할 수 있다. 또한, 방사 싱크는 캐리어 및/또는 광학 요소로부터 멀리 열을 전도하도록 배열된 히트 파이프를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 장치는 캐리어, 광학 요소 및 방사 싱크를 포함한다. 광학 요소는 캐리어에 장착되고 광학 요소는 캐리어에 대해 이동 가능하다. 제1 회전축 및 제2 회전축은 서로에 대해 비스듬히 연장한다. 캐리어는 광학 요소를 통해 투과된 광이 방사 싱크에 충돌하는 리세스를 갖는다. 특히, 광학 요소를 통해 투과된 광은 리세스로 입사된다.
본 명세서에 설명된 광학 장치는 다음과 같은 고려 사항을 기반으로 한다. 캐리어, 광학 요소의 온도, 캐리어와 광학 요소 사이의 기계적 연결의 온도는 광학 요소의 상대적인 움직임과 광학 요소의 광학 특성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 작동 중에 캐리어 및 광학 요소의 온도를 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 특히, 캐리어 또는 광학 요소에서 광의 흡수를 통한 열 입력을 피하는 것이 좋다.
본 명세서에 설명된 광학 장치는 의도된 방식으로 광학 요소와 상호 작용하지 않는 전자기 복사가 방사 싱크에 의해 흡수된다는 아이디어를 사용한다. 결과적으로 캐리어, 광학 요소의 온도 및 캐리어와 광학 요소 사이의 기계적 연결에 대한 전자기 복사의 영향이 감소한다. 유리하게는, 광학 장치의 광학적 및 기계적 특성은 특히 안정적이고, 이는 광학 장치의 특히 높은 정밀도 및 신뢰성을 초래한다.
일 실시예에 따르면, 전자기 복사 및 제1 부분 및/또는 제2 부분은 리세스 내로 입사된다.
일 실시예에 따르면, 리세스는 캐리어의 제1 측면으로부터 캐리어의 제2 측면까지 캐리어를 통해 완전히 연장하며, 제1 측면은 제2 측면에 대향한다. 예를 들어, 광학 요소는 캐리어의 제1 측면에 배열되고 방사 싱크는 캐리어의 제2 측면에 배열된다. 예를 들어, 측면 방향으로 방사 싱크가 리세스 위로 돌출된다. 여기에서 그리고 다음에서 측면 방향은 캐리어의 주요 연장 방향을 따른 방향이다. 유리하게는, 측면 방향으로 방사 싱크의 크기는 리세스의 크기에 의해 제한되지 않는다. 따라서, 방사 싱크는 특히 클 수 있고, 이는 본질적으로 캐리어 및/또는 광학 요소의 온도에 영향을 미치지 않으면서 방사 싱크에 의해 특히 많은 양의 열을 흡수할 수 있게 한다.
일 실시예에 따르면, 캐리어 및 방사 싱크는 단열 재료에 의해 연결된다. 예를 들어, 방사 싱크는 단열 재료에 의해 캐리어에 기계적으로 결합된다. 따라서, 캐리어와 방사 싱크가 간접적으로 연결된다. 특히, 방사 싱크와 캐리어 사이에는 직접적인 접촉이 없다. 방사 싱크는 단열 재료보다 더 큰 열 전도성을 갖는 재료를 포함한다. 특히, 방사 싱크는 적어도 10 W/(mK), 바람직하게는 적어도 100 W/(mK)의 열 전도율을 갖는 재료, 예를 들어 금속을 포함하거나 이로 구성된다. 단열 재료는 최대 5W/(mK), 바람직하게는 최대 1W/(mK)의 열 전도율을 가즌 재료, 예를 들어 폴리머 또는 세라믹을 포함하거나 이로 구성된다. 캐리어와 방사 싱크 사이에 갭이 있을 수 있으며, 갭은 가스로 채워진다. 상기 가스는 특히 최대 10-3 hPa의 낮은 압력을 가질 수 있다. 유리하게는, 단열 재료는 방사 싱크로부터 캐리어로 전달되는 열의 양을 감소시킨다.
일 실시예에 따르면, 광학 요소는 거울이다. 특히 거울은 분산 브래그 반사기(DBR) 또는 이색성 거울(dichroic mirror)이다. 거울은 재료의 가공에 사용되는 레이저 빔의 전자기 복사에 대해 특히 높은 반사율을 가질 수 있다. 특히, 거울은 일 표면 상에 DBR 또는 실버 층을 갖는 석영 유리 기판을 포함하며, DBR 또는 실버 층은 거울의 반사 표면을 제공한다. 예를 들어, 거울에는 액체 냉각 또는 공기 냉각 수단이 없다. 특히, 거울에는 냉각 핀이 없어 열 교환을 단순화하기 위해 거울 표면을 증가시키는 역할을 한다.
일 실시예에 따르면, 거울은 거울과 함께 이동하도록 배치된 섀시에 고정 부착되고, 거울 및 섀시는 광학 장치의 고정된 부분에 대해 이동하는 광학 장치의 가동부를 형성하고, 가동부의 무게 중심과 제1 회전축 사이의 거리는 0.5 mm 이하이고 가동부의 무게 중심과 제2 회전축 사이의 거리는 0.5 mm 이하이다. 광학 장치의 고정된 부분은 캐리어를 포함한다. 특히, 고정된 부분은 캐리어에 대해 이동되지 않는 광학 장치의 모든 부분을 포함한다. 제1 회전축 및 제2 회전축은 거울의 반사 표면을 따라 연장할 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 회전축은 반사 표면에 의해 정의된 평면으로 연장한다. 예를 들어, 거울은 특히 낮은 질량을 갖는다. 거울은 최대 20 그램의 질량을 가질 수 있다. 거울의 질량은 거울의 전체 반사 표면을 따라 고르게 분포될 수 있다. 예를 들어, 거울은 반사 표면에 수직인 방향으로 일정한 두께를 갖는다. 대안적으로, 제1 회전축 및/또는 제2 회전축에 더 가까운 영역에서 거울은 제1 회전축 및/또는 제2 회전축으로부터 멀리 떨어진 영역에서 보다 거울의 반사 표면에 수직인 방향으로 더 큰 두께를 갖는다.
특히, 제1 회전축 및/또는 제2 회전축은 가상의 축이다. 여기 및 다음에서 가상 회전 축은 의도된 작동 중에 가동부가 회전하는 축을 설명하며, 이에 따라 회전을 안내하는 하중 지지 구조가 회전 축을 따라 연장할 필요는 없다. 가상 회전 축은 반드시 이 직선을 따라 진행되는 회전을 안내하는 구조 없이 가상의 직선을 따라 연장한다.
거울은 평면도에서 볼 때 2차 형상(quadratic shape)을 가질 수 있으며, 길이가 20 mm, 바람직하게는 40 mm인 에지를 갖는다. 거울은 1 mm 내지 6 mm, 바람직하게는 3.5 mm 내지 4.5 mm의 두께를 가질 수 있다.
거울은 광학 요소와 캐리어 사이의 기계적 연결이 제공되는 연결 지점을 포함할 수 있다. 연결 지점은 거울의 에지 영역에 배열되며, 에지 영역은 반사 표면과 반사 표면에 대향하는 후면을 연결한다.
일 실시예에 따르면, 광학 장치는 캐리어 상의 가동부를 지지하도록 배열된 베어링을 포함하며, 베어링은 적어도 2 개의 벤딩 빔을 포함한다. 여기서 그리고 다음에서, 벤딩 빔(굴곡(flexure)이라고도 함)은 가느다란 구조 요소를 포함하며, 이는 의도적인 사용에서 요소의 길이 방향 축에 수직으로 외부 하중을 받는다. 벤딩 빔은 길이가 폭 및 두께보다 상당히 긴 것으로 가정한다. 예를 들어, 폭과 두께는 길이의 작은 부분, 일반적으로 1/10 이하이며, 길이 방향 축은 길이를 따라 연장한다.
특히, 가동부는 벤딩 빔에 의해서만 지지된다. 벤딩 빔의 길이 방향 축은 광학 요소의 반사 표면을 따라 연장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 액추에이터는 서로 독립적으로 제1 회전축을 중심으로의 회전 및 제2 회전축을 중심으로의 회전에 영향을 미치는 힘을 생성하도록 배열된다. 특히, 액추에이터는 적어도 2 개의 액추에이터 부분을 포함하며, 각각의 부분은 자석 및 코일을 포함한다. 각 액추에이터 부분에 대해 코일은 캐리어에 고정 부착되고 자석은 가동부에 고정 부착되거나 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 적어도 2 개의 액추에이터 부분 중 하나는 제1 축을 중심으로의 회전에 영향을 미치는 힘을 생성하도록 배열되며, 적어도 2 개의 액추에이터 부분 중 다른 하나는 제2 축을 중심으로의 회전에 영향을 미치는 힘을 생성하도록 배열된다.
일 실시예에 따르면, 액추에이터 부분에 대해, 코일은 캐리어에 고정적으로 부착되며 자석은 가동부에 고정적으로 부착된다. 특히, 캐리어는 코일의 방열판(heat sink) 역할을 한다. 예를 들어, 캐리어는 제2 빔 부분으로부터 나오는 열과 작동 전류로 인해 코일로부터 나오는 열에 노출되는 방사 싱크에 연결된다. 특히, 방사 싱크는 방사 싱크를 냉각시키도록 배열된 액체 냉각 시스템을 포함할 수 있다. 특히, 코일과 가동부 사이의 열저항은 코일과 캐리어 사이의 열저항보다 높다. 바람직하게는, 코일과 가동부 사이의 열저항은 코일과 방사 싱크 사이의 열저항보다 높다.
일 실시예에 따르면, 기류가 가동부를 통과한다. 예를 들어, 기류는 제1 측면에서 제2 측면을 향해 가동부를 통과하도록 배열된다. 대안적으로, 기류는 제2 측면의 가동부를 통과하고, 기류는 제1 측면을 통과하지 않는다. 특히, 기류는 가동부를 냉각시키도록 배열된다. 유리하게는, 상기 기류의 방향은 예를 들어 베어링 또는 액추에이터로부터 발생하는 제1측면으로부터 제2 측면으로 전달되는 입자의 위험을 감소시킨다. 따라서, 기류는 가동부를 냉각시키고 광학 요소의 입자 노출을 낮게 유지함으로써 다중 목적을 수행할 수 있다.
특히, 가동부는 가동부의 온도를 측정하도록 배열된 센서를 포함한다. 바람직하게는 센서는 베어링에 의해 전기적으로 연결된다.
일 실시예에 따르면, 코일 중 하나는 가동부에 고정적으로 부착되고 벤딩 빔은 코일의 전기 접점을 포함한다. 특히, 다수의 코일이 가동부에 고정 부착되며 베어링은 다수의 코일의 전기 접점을 포함한다. 예를 들어, 벤딩 빔은 전기 전도성 재료로 형성된다.
일 실시예에 따르면, 광학 요소는 제1 회전축을 중심으로의 회전을 위한 제1 공진 주파수 및 제2 회전축을 중심으로의 회전을 위한 제2 공진 주파수를 갖는다. 제1 공진 주파수는 제2 공진 주파수와 최대 50 Hz, 바람직하게는 5 Hz만큼 상이하다. 예를 들어, 제1 공진 주파수는 적어도 100 Hz, 바람직하게는 적어도 1 kHz이다. 제2 공진 주파수는 적어도 100 Hz, 바람직하게는 적어도 1kHz이다. 제1 및 제2 공진 주파수는 본질적으로 광학 요소의 질량, 제1 및/또는 제2 회전축을 중심으로 광학 요소의 질량 분포 및 캐리어와 광학 요소 사이의 기계적 연결에 의해 정의된다. 예를 들어, 광학 요소는 스프링에 의해 캐리어에 연결된다. 스프링은 벤딩 빔 또는 비틀림 빔일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 요소는 제1 회전축을 중심으로의 회전을 위한 제1 진폭 및 제2 회전축을 중심으로의 회전을 위한 제2 진폭을 갖는다. 특히, 제1 진폭 및 제2 진폭은 최대 0.1°, 특히 최대 0.05°만큼 상이하다.
일 실시예에 따르면, 제1 진폭 및/또는 제2 진폭은 적어도 ±0.05°, 바람직하게는 ±0.1°, 매우 바람지갛게는 적어도 ±1°일 수 있다. 제1 진폭 및 제2 진폭은 광학 요소가 각각의 공진 주파수에서 제1 회전축 또는 제2 회전축을 중심으로 편향될 때 최대 편향에 대응한다.
광학 장치는 워블링 동작(wobbling motion)으로 캐리어에 대해 광학 요소를 이동시키도록 배열될 수 있다. 특히, 제1 회전축을 중심으로의 회전은 제2 회전축을 중심으로의 회전에 대해 90° 위상 변이를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 광학 장치는 광학 요소의 편향을 측정하도록 배열된 측정 유닛을 포함한다. 측정 유닛은 제1 회전축을 중심으로의 광학 요소의 회전 및 제2 회전 축을 중심으로의 회전을 측정하도록 배열된다. 특히, 측정 유닛은 액추에이터에 결합되며, 광학 장치는 폐쇄 루프 모드에서 작동하도록 배열된다.
일 실시예에 따르면, 측정 유닛은 가동부에 충돌하는 측정 빔을 생성하도록 배열된다. 측정 빔은 제1 및 제2 부분으로 분할되는 전자기 복사와 다른 피크 파장을 갖는 레이저 빔일 수 있다.
가동부는 측정 빔을 반사하도록 배열된다. 측정 빔은 광학 요소의 반사 표면에서 반사될 수 있따. 특히, 반사 표면은 유전체 거울에 의해 형성될 ㅅ n있으며, 상기 유전체 거울은 측정 빔의 파장 범위에 대해 특히 높은 반사율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 표면은 제1 및 제2 부분으로 분할된 전자기 복사가 충돌하는 광학 요소의 측면과 대향하는 측면에 배열된다.
측정 빔은 의도된 작동 중에 빔이 충돌하는 측면과 대향하는 광학 요소의 측면에 충돌한다. 즉, 광학 요소는 제1 표면 상의 제1 유전체 거울 및 제2 표면 상의 제2 유전체 거울을 포함한다. 제1 및 제2 유전체 거울은 각각 피크 파장을 가지며, 피크 파장은 제1 및 제2 유전체 거울이 특히 높은 반사율을 갖는 파장이다. 피크 파장은 적어도 10 nm, 특히 적어도 50 nm만큼 상이하다. 특히, 제2 유전체 거울은 제1 부분과 제2 부분으로 분할되는 전자기 복사에 대한 것보다 측정 빔에 대해 높은 반사율을 갖는다. 예를 들어, 제2 유전체 거울은 제1 부분과 제2 부분으로 분할되는 전자기 복사에 대해 최대 50%, 바람직하게는 최대 10%, 매우 바람직하게는 최대 1%의 반사율을 갖는다.
측정 유닛은 검출기를 포함하며, 검출기는 반사된 측정 빔을 검출하도록 배열된다. 검출기는 반사된 측정 빔의 위치를 검출하도록 배열된 위치 감지 다이오드를 포함할 수 있다. 반사된 측정 빔이 검출기에 충돌하는 위치는 광학 요소의 편향에 따라 다르다. 측정 유닛은 검출된 위치로부터 광학 요소의 편향을 결정하도록 배열 된다.
일 실시예에 따르면, 광학 장치는 적어도 0.5 kW, 특히 적어도 10 kW의 광 출력을 갖는 레이저 빔을 편향시키도록 배열된다. 특히, 광학 장치는 정의 가능한 방향으로 반사에 의해 레이저 빔을 편향시키도록 배열된다. 예를 들어, 광학 요소는 레이저 빔을 편향시키도록 배열된 거울을 포함한다. 거울은 레이저 빔의 광에 대해 적어도 97%, 바람직하게는 적어도 98%, 매우 바람직하게는 적어도 99%의 반사율을 갖는다.
광학 장치를 포함하는 레이저 가공 장치가 또한 제공된다. 특히, 여기에 설명된 레이저 가공 장치는 여기에 설명된 광학 장치를 포함할 수 있다. 따라서, 광학 장치에 대해 개시된 모든 특징은 레이저 가공 장치에 대해서도 개시되며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
일 실시예에 따르면, 레이저 가공 장치는 광학 장치 및 레이저 소스를 포함한다. 레이저 소스는 적어도 0.5 KW의 에너지를 갖는 레이저 빔을 방출하도록 배열된다. 광학 장치, 특히 광학 요소는 레이저 빔과 상호작용 하도록 배열되며, 상호 작용은 제1 부분 및 제2 부분에서 레이저 빔을 분리한다. 예를 들어, 제1 부분은 의도된 방식으로 편향되며 제2 부분은 의도된 방식으로 편향되지 않는다. 예를 들어, 제1 부분은 정의 가능한 방향으로 광학 요소에 의해 반사되며 제2 부분은 광학 요소를 통해 투과된다. 레이저 빔의 제2 부분은 광학 장치의 방사 싱크에 충돌한다. 특히, 레이저 빔의 제1 부분은 레이저 빔의 제2 부분보다 더 높은 광학 출력을 갖는다. 예를 들어, 제1 부분의 광 출력은 제2 부분의 광 출력보다 적어도 10배, 바람직하게는 적어도 100배 더 높다.
일 실시예에 따르면, 광학 장치는 선형, 원형 또는 랜덤 궤도를 따라 제1 부분을 편향시키도록 배열된다. 광학 장치는 레이저 빔을 작업편(workpiece) 상으로 편향시키도록 배열될 수 있다. 특히, 레이저 빔이 작업편과 충돌하는 지점이 선형, 원형, 타원형 또는 랜덤 경로를 따라 이동되도록 제1 부분이 편향된다.
일 실시예에 따르면, 레이저 가공 장치는 전용 속도로 전용 방향으로 고아학 장치에 대해 작업편을 이동시키도록 배열되는 변위 장치를 포함한다. 특히, 변위 장치는 레이저 빔의 제1 부분의 연장 방향에 본질적으로 수직으로 연장하는 평면에서 작업편을 이동시키도록 배열된다. 특히, 레이저 빔의 제1 부분이 작업편에 충돌하는 지점의 경로는 광학 장치에 대한 작업편의 상대적인 운동과 광학 장치에 의한 제1 부분의 편향에 의해 정의된다.
일 실시예에 따르면, 레이저 빔의 제1 부분은 절단, 용접 또는 각인(imprinting)하기 위해 작업편을 가열하도록 배열된다. 예를 들어, 작업편의 재료 및/또는 레이저 빔의 파장 범위는 제1 부분의 대부분이 작업편의 재료에 의해 흡수되도록 선택된다.
광학 장치 및 레이저 가공 장치의 추가 이점 및 유리한 실시예는 도면과 관련하여 제시되는 다음의 예시적인 실시예에서 비롯된다.
도 1은 측면도로 레이저 가공 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 2 및 3은 평면도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 4는 개략적인 사시도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 5는 개략적인 단면도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 6 및 7은 개략적인 사시도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 8은 개략적인 단면도로 도 7의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 2 및 3은 평면도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 4는 개략적인 사시도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 5는 개략적인 단면도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 6 및 7은 개략적인 사시도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 8은 개략적인 단면도로 도 7의 예시적인 실시예를 도시한다.
동일, 유사 또는 동일한 효과를 갖는 요소는 도면에서 동일한 참조 부호로 제공된다. 서로에 대해 도면과 도면에 표시된 요소의 비율은 실제 축적으로 간주되지 않는다. 오히려, 개별 요소는 더 나은 표현성 및/또는 이해도를 위해 크기가 커질 수 있다.
도 1은 개략적은 측면도로 레이저 가공 장치(60)의 예시적인 실시예를 도시한다. 레이저 가공 장치(60)는 광학 장치(1) 및 레이저 소스(5)를 포함한다. 레이저 소스는 레이저 빔(9)을 방출하도록 배열된다. 레이저 빔(9)은 적어도 0.5 kW의 광 출력을 갖는다. 광학 장치(1)는 레이저 빔(9)과 상호 작용하여 레이저 빔(9)을 제1 부분(91) 및 제2 부분(92)으로 분할하며, 레이저 빔(9)의 제1 부분(91)은 편향된다.
광학 장치(1)는 캐리어(4), 광학 요소(2) 및 방사 싱크(3)를 포함한다. 광학 요소(2)는 캐리어(4)에 이동 가능하게 부착된다. 광학 요소(2)를 이동시킴으로써, 레이저 빔(9)의 제1 부분(91)은 정의 가능한 방향으로 편향된다. 캐리어(4)는 리세스를 가지며, 광학 요소(2)를 통해 투과된 레이저 빔(9)의 제2 부분(92)은 리세스(7) 내로 입사된다. 리세스(7)는 제1 측면(45)으로부터 제2 측면(46)으로 캐리어를 완전히 통해 연장한다. 제2 부분(92)은 방사 싱크(3)에 충돌한다. 레이저 빔(9)의 제1 부분(91)은 레이저 빔의 제2 부분(92)보다 더 높은 광학 출력을 갖는다. 예를 들어, 제1 부분(91)의 광학 출력은 제2 부분(92)의 광학 출력보다 적어도 10배 더 높다.
광학 요소(2)는 거울이며, 제1 부분(91)은 거울에 의해 반사되며 제2 부분(92)은 겅루 통해 투과된다. 거울(2)은 제1 회전축(21) 및 제2 회전축(22)을 중심으로 틸팅 가능하다. 제1 부분(91)이 반사되는 방향은 거울을 틸팅함으로써 정의될 수 있다.
광학 장치(1)는 원형 궤도를 따라 제1 부분(91)을 편향시키도록 배열된다. 따라서, 거울은 워블링 동작을 수행한다. 편향된 제1 부분(91)은 작업편에 충돌한다. 제1 부분(91)이 작업편의 표면에 충돌하는 지점은 작업편(6)이 광학 장치(1)에 대해 이동하지 않는 경우 원형 경로를 따라 이동한다.
작업편(6)은 광학 장치(1)에 대해 작업편(6)을 이동시키도록 배열된 변위 장치(61) 상에 배열된다. 특히, 변위 장치(61)는 광학 장치(1)에 대해 정의 가능한 속도로 정의 가능한 방향으로 작업편(6)을 이동시키도록 배열된다. 변위 장치(61)는 변위 평면(62)을 따라 작업편(6)을 이동시키도록 배열된다. 변위 평면(62)은 제1 부분(91)의 연장 방향에 대해 본질적으로 수직으로 연장한다. 변위 장치(61)는 X-Y-테이블일 수 있다.
레이저 빔(9)의 제1 부분(91)은 작업편(6)을 절단, 용점 또는 각인하기 위해 작업편(6)을 가열하도록 배열된다. 특히, 레이저 빔(9)의 파장 범위 및 작업편(6)의 재료 특성은 제1 부분(91)의 특히 큰 부분이 작업편(6)에 의해 흡수되도록 선택된다.
도 2는 개략적인 평면도로 광학 장치(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 광학 장치는 캐리어(4)에 결합된 거울(2)을 포함한다. 광학 장치는 적어도 0.5 kW, 특히 적어도 10 kW의 광 출력을 갖는 레이저 빔(9)을 편향시키도록 배열된다. 캐리어(4)는 외측 부분(41), 내측 부분(42), 외측 베어링(43) 및 내측 베어링(44)을 포함하는 짐벌 베어링을 포함한다. 외측 부분(41) 및 내측 부분(42)은 프레임과 같은 기하학적 구조를 갖는다. 외측 베어링(43)은 외측 부분(41) 및 내측 부분(42)을 결합한다. 내측 베어링(44)은 광학 요소(2)와 내측 부분(42)을 결합한다. 내측 베어링(44) 및 외측 베어링(43)은 스프링이며, 이는 광학 요소(2)의 틸팅을 안내하도록 배열된다. 외측 베어링(43)은 제1 광학 축(21)을 중심으로 광학 요소(2)의 회전에 대한 복원력을 제공한다. 내측 베어링(44)은 제2 광학 축(22)을 중심으로 광학 요소(2)의 회전에 대한 복원력을 제공한다. 제1 회전축(21) 및 제2 회전축(22)은 반사 표면, 특히 거울(2)의 반사 표면을 따라 연장한다. 특히, 광학 요소(2)는 제1 회전축(21) 및 제2 회전축(22)에 대해 거울 대칭이다.
광학 요소(2)의 질량, 내측 부분(42)의 질량 및 외측 베어링(43)의 스프링 상수는 본질적으로 제1 공진 주파수(f1)를 정의한다. 광학 요소(2)의 질량 및 내측 베어링(44)의 스프링 상수는 본질적으로 제2 공진 주파수(f2)를 정의한다. 제1 공진 주파수(f1) 및 제2 공진 주파수(f2)는 최대 1 Hz만큼 상이하다. 작동 시, 광학 요소(2)는 제1 공진 주파수(f1)에서 제1 회전축(21)을 중심으로의 회전을 위한 제1 진폭(a1) 및 제2 공진 주파수(f2)에서 제2 회전축(22)을 위한 제2 진폭(a2)을 갖는다. 예를 들어, 제1 진폭(a1)은 제2 진폭(a2)과 최대 0.1° 상이하다. 내측 베어링(44) 및 외측 베어링(45)은 광학 요소(2)가 제1 회전축(21) 및 제2 회전축(22)을 중심으로 적어도 ±0.05°, 바람직하게는 적어도 ±0.1°만큼 회전 가능하도록 배열될 수 있다.
광학 장치는 도 3의 관찰 방향에서 볼 때 캐리어(4) 및 광학 요소(2) 뒤에 배열되는 방사 싱크(3)(점선으로 표시됨)를 포함한다. 평면도로 볼 때 방사 싱크(3)는 모든 측면 방향으로 광학 요소(2) 위로 돌출한다.
캐리어에 대한 광학 요소(2)의 움직임은 드라이버(8)에 의해 제어된다. 드라이버(8)는 광학 요소(2)를 틸팅하기 위해 힘을 가하도록 배열되는 적어도 하나의 액추에이터를 포함한다. 액추에이터는 보이스 코일 액추에이터, 피에조 액추에이터, 전자 영구 자석 액추에이터 또는 형상 기억 액추에이터를 포함할 수 있다. 드라이버(8)는 캐리어(4)에 집적될 수 있다.
도 3은 개략적인 평면도로 광학 장치(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 3에 도시된 실시예는 도 2에 도시된 실시예와 캐리어(4)의 구조 및 베어링이 상이하다. 캐리어(4)는 단일 연속 요소이다. 캐리어(4)는 베어링(46)에 의해 광학 요소(2)에 연결된다. 베어링(46)은 제1 광학축(21) 및 제2 광학축(22)을 중심으로 광학 요소(2)의 틸팅 움직임을 안내하는 4 개의 판 스프링을 포함한다. 액추에이터의 대향하는 제어에 의해, 거울(2)의 표면에 수직인 방향으로 광학 요소(2)의 움직임은 최소화된다. 예를 들어, 다중 판 스프링, 특히 모든 판 스프링은 일체형 방식으로 제조된다.
본 발명은 예시적인 실시예에 기초한 설명으로 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명은 각각의 새로운 특징뿐만 아니라 특징의 각각의 조합을 포함하며, 특히 이러한 특징 또는 조합 자체가 청구범위 또는 실시예에 명시적으로 언급되지 않더라도 청구범위의 특징의 각각의 조합을 포함한다.
도 4는 개략적인 사시도로 광학 장치(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 캐리어(4)는 PCB를 포함하며, 캐리어(4)는 광학 장치(1)의 기계적 지지 구조이다. 4 개의 자석(510)은 개구(7) 주위에 캐리어(4) 상에 장착된다. 개구(7)는 대략 23.5 mm의 직경을 갖는다. 광학 요소(2)는 원형이며 25 mm의 직경 및 2.5 mm의 두께를 갖는다. 가동부(10)는 베어링(70)에 의해 캐리어(4) 상에 장착된다. 베어링(70)은 4 개의 장착 포스트(72) 및 4 개의 벤딩 빔(71)을 포함한다. 벤딩 빔(71)은 본질적으로 베어링(70)의 기계적 특성을 정의한다. 베어링(70)은 광학 요소(2)를 지지하며, 가동부(10)는 제1 회전축(21) 및 제2 회전축(22)을 중심으로 회전 가능하다. 특히, 제1 및 제2 회전축은 서로에 대해 수직으로 연장한다. 또한, 베어링은 제1 회전축(21) 및 제2 회전축(22)에 대해 수직인 방향으로 가동부(10)의 병진 이동을 가능하게 할 수 있다. 베어링은 제1 회전축(21) 및 제2 회전축(22)에 의해 정의된 평면을 따라 병진 운동에 대해 특히 높은 강성을 갖는다.
도 5는 제1 회전축(21)을 따른 개략적인 단면도로 광학 장치(1)의 예시적인 실시예, 특히 도 4에 도시된 실시예를 도시한다. 광학 장치(1)는 에미터(83)를 포함하는 측정 유닛(80)을 포함하며, 이는 측정 빔(83)을 방출한다. 측정 빔(81)은 광학 요소(2)의 제2 측면(23)에 대향하는 제2 측면에서 광학 요소(2)에 충돌한다. 전자기 복사(9)는 제1 측면(23)에 충돌한다. 제1 측면(21) 및 제2 측면(22)은 둘 다 유전체 거울을 포함하며, 제1 측면(23) 상의 유전체 거울은 측정 빔(81)에 대한 것보다 제1 부분(91) 및 제2 부분(92)으로 분할되는 전자기 복사(9)에 대해 더 높은 반사율을 갖는다. 제2 측면(24) 상의 유전체 거울은 특히 제2 부분(92)에 대한 전자기 복사(9)에 대한 것보다 측정 빔(81)에 대해 더 높은 반사율을 갖는다. 측정 유닛(80)은 반사된 측정 빔(81)의 위치를 검출하도록 배열되는 검출기(82)에 의해 광학 요소의 위치를 결정하도록 배열된다.
코일(511)은 자석(510)을 향하는 가동부(10), 특히 섀시(49)의 각 측면에 고정적으로 부착된다. 코일(511)은 코일의 전도성 트랙이 각각 감겨지는 권선 축(winding axis)을 갖는다. 권선 축은 제1 및 제2 회전축에 의해 정의되는 평면을 따라 연장한다. 특히, 적어도 하나의 코일은 제1 회전축(21)을 따라 연장하는 권선 축을 가지며 적어도 하나의 코일은 제2 회전축(22)을 따라 연장하는 권선 축을 갖는다.
자석(510)은 역평행 방식으로 자화되는 2 개의 자석 부분(512)을 각각 포함한다. 자석 부분(512)은 제1 및 제2 회전축에 대해 수직인 방향으로 서로 위에 배열된다. 자석 부분은 제1 회전축(21) 및 제2 회전축(22)에 의해 정의되는 평면을 따른 방향으로 자화된다. 특히, 자석 부분(512)은 제1 회전축(21) 또는 제2 회전축(22)을 따라 자화된다. 코일 내의 전류의 방향에 따라, 코일은 자석 부분(512)에 끌리고 반발하며, 이는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 제1 회전축(21) 또는 제2 회전축(22)을 중심으로 광학 요소(2)를 회전시키는 운동량을 생성한다. 자석(510)은 역평행 방식으로 자화되는 2 개의 자석 부분(512)의 자기장을 안내하는 복귀 구조(510)를 포함한다.
코일(511)은 쌍으로 제어되어 동일한 회전축(21, 22)을 중심으로의 회전을 일으키는 코일(511)이 공통으로 제어될 수 있다. 특히, 서로 다른 회전축(21, 22)을 중심으로의 회전을 일으키는 코일(511)은 개별적으로 제어될 수 있다. 코일(511)은 베어링(70)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 베어링 포스트(72) 및 벤딩 빔(71)은 코일(511)에 전기적으로 연결된 전기 전도성 재료로 형성될 수 있다. 도 4 및 5는 광학 장치의 실시예를 도시하며, 코일은 가동부(10)에 고정되게 부착되며 자석(10)은 캐리어(4)에 고정되게 부착된다. 일반적으로, 자석의 질량은 코일의 질량보다 높기 때문에 이 실시예는 더 낮은 질량이 가동부(10)와 함께 이동될 수 있게 하며, 이는 가동부(10)의 빠른 이동에 특히 유리하다. 다른 실시예에 따르면, 자석(510)은 이동부(10)에 고정되게 부착될 수 있으며 코일(511)은 캐리어(4)에 고정되게 부착될 수 있다. 유리하게는 이러한 실시예는 코일의 전기적 연결을 단순화하고 작동 동안 코일 내에 생성되는 열을 소산시키는 것을 단순화한다. 제3 대안에 따르면, 일부 코일은 가동부(10)에 부착될 수 있으며 다른 코일은 캐리어(4)에 부착될 수 있으며 일부 자석은 가동부(10)에 부착될 수 있으며 일부 자석은 캐리어(4)에 부찰될 수 있따. 예를 들어, 제1 회전축(21)을 중심으로의 회전을 유발하는 코일은 가동부(10)에 부착되며 제2 회전축(22)을 중심으로의 회전을 유발하는 코일(511)은 캐리어(4)에 부착되며 제1 회전축을 중심으로의 회전을 유발하는 자석은 캐리어(4)에 부착되며 제2 회전축을 중심으로의 회전을 유발하는 자석은 가동부(10)에 부착된다.
도 6은 개략적인 사시도로 광학 장치(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 광학 장치(1)는 밀봉 표면(102)을 갖는 밀봉 구조(100)를 포함한다. 밀봉 표면(102)은 평평한 표면이며, 이는 평면도로 볼 때 가동부(10)와 베어링(70)을 둘러싼다. 특히 밀봉 표면(102)은 연속적인 평평한 표면이다. 밀봉 구조는 복귀 구조(513)를 포함할 수 있다. 즉, 밀봉 구조(100)는 가동부(10) 및 베어링(70)이 배열되는 리세스를 포함한다.
도 7은 개략적인 사시도로 광학 장치의 예시적인 실시예를 도시하며, 밀봉 멤브레인(101)은 밀봉 표면(102) 상에 배열된다. 밀봉 멤브레인(102)은 개구(101a)를 갖는다. 개구(102a)의 영역에서 밀봉 멤브레인은 가동부(10)에 부착된다. 따라서, 밀봉 멤브레인(102)은 가동부(10)와 캐리어(4), 특히 외측 부분(41)을 연결하는 연속적인 표면을 형성한다. 밀봉 멤브레인(102)은 가동부(10) 및 캐리어(4) 사이에 기밀 연결부를 형성하도록 배열된다. 특히, 밀봉 멤버는 광학 요소(2) 및 액추에이터(50) 사이뿐만 아니라 광학 요소 및 베어링(70) 사이에 기밀 장벽을 형성한다. 일반적으로, 입자는 인접한 구조물의 상대적인 움직임으로 인한 마모로부터 발생한다. 따라서, 액추에이터(50) 및 베어링(70)은 입자가 발생할 위험이 높다. 유리하게는, 밀봉 멤브레인(101)은 입자를 유발하는 구조, 즉 베어링 및 액추에이터(50)와 입자에 의해 특히 손상될 수 있는 구조, 즉 광학 요소(2) 사이의 물리적 분리를 제공한다. 따라서, 밀봉 멤브레인(101)은 입자의 증착을 방지하며, 이는 광학 품질을 개선하고 광학 장치(1)의 고장 위험을 줄인다.
도 8은 개략적인 단면도로 도 7의 예시적인 실시예를 도시한다. 밀봉 멤브레인(101)은 밀봉 표면(102) 및 가동부(10)에 접착식으로 연결될 수 있다. 특히, 밀봉 멤브레인의 강성은 베어링(70)의 강성보다 낮다. 예를 들어, 밀봉 멤브레인의 강성은 베어링(70)의 강성보다 적어도 10배, 바람직하게는 적어도 100배, 매우 바람직하게는 적어도 1000배 낮다. 밀봉 멤브레인(101)은 디커플링 구조(101b)를 포함하며, 이는 가동부(10)로부터 밀봉 구조(100)로 전달되는 힘을 최소화하도록 배열된다. 디커플링 구조(101b)는 특히 낮은 강성을 갖는 밀봉 멤브레인(101)의 부분에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 디커플링 구조(101b)는 밀봉 멤브레인(101)의 돌출부(bulge)에 의해 형성된다. 특히, 디커플링 구조(101b)는 개구(101a)를 둘러싼다. 특히, 밀봉 멤브레인은 밀봉 구조(100)가 없고 디커플링 구조(101b)의 영역에서 가동부(10)가 없다.
도 4, 5 및 8에 도시된 실시예에서, 코일(511)은 가동부에 고정되게 부착되며 자석(510)은 캐리어에 고정되게 부착된다. 그러나, 코일(511) 및 자석(510)은 서로 바뀔 수 있다. 따라서, 코일(511)은 캐리어에 부착되고, 자석(510)은 가동부에 부착될 수 있다.
1 광학 장치
2 광학 요소
3 방사 싱크
4 캐리어
5 레이저 소스
6 작업편
7 리세스
8 드라이버
9 레이저 빔
10 가동부
21 제1 회전축
22 제2 회전축
23 제1 표면
24 제2 표면
31 단열 재료
41 외측 부분
42 내측 부분
43 외측 베어링
44 내측 베어링
45 캐리어의 제1 측면
46 캐리어의 제2 측면
47 베어링
48 축 요소
49 섀시
50 액추에이터
51 액추에이터 부분
510 자석
511 코일
512 자석 부분
513 복귀 구조
60 레이저 가공 장치
61 변위 장치
62 변위 평면
70 베어링
71 벤딩 빔
80 측정 유닛
81 측정 빔
82 검출기
91 레이저 빔의 제1 부분
92 레이저 빔의 제2 부분
100 밀봉 구조
101 밀봉 멤브레인
101a 밀봉 멤브레인의 개구
101b 디커플링 구조
102 밀봉 표면
f1 제1 주파수
f2 제2 주파수
a1 제1 진폭
a2 제2 진폭
2 광학 요소
3 방사 싱크
4 캐리어
5 레이저 소스
6 작업편
7 리세스
8 드라이버
9 레이저 빔
10 가동부
21 제1 회전축
22 제2 회전축
23 제1 표면
24 제2 표면
31 단열 재료
41 외측 부분
42 내측 부분
43 외측 베어링
44 내측 베어링
45 캐리어의 제1 측면
46 캐리어의 제2 측면
47 베어링
48 축 요소
49 섀시
50 액추에이터
51 액추에이터 부분
510 자석
511 코일
512 자석 부분
513 복귀 구조
60 레이저 가공 장치
61 변위 장치
62 변위 평면
70 베어링
71 벤딩 빔
80 측정 유닛
81 측정 빔
82 검출기
91 레이저 빔의 제1 부분
92 레이저 빔의 제2 부분
100 밀봉 구조
101 밀봉 멤브레인
101a 밀봉 멤브레인의 개구
101b 디커플링 구조
102 밀봉 표면
f1 제1 주파수
f2 제2 주파수
a1 제1 진폭
a2 제2 진폭
Claims (15)
- 광학 장치(1) 및 레이저 소스(5)를 포함하는 레이저 가공 장치(6)로서,
상기 레이저 소스(5)는 적어도 0.5 KW의 에너지를 갖는 전자기 복사(9)를 방출하도록 배열되며,
상기 광학 장치(1)는 캐리어(4), 광학 요소(2) 및 방사 싱크(3)를 포함하며,
상기 광학 요소(2)는 캐리어(4)의 제1 측면(45)에 장착되며,
상기 광학 요소(2)는 캐리어(4)에 이동 가능하게 부착되며,
상기 캐리어(4)는 리세스(7)를 가지며,
상기 광학 장치(1)는 전자기 복사(9)를 제1 부분(91) 및 제2 부분(92)으로 분할시키는 전자기 복사(9)와 상호 작용하도록 배열되며,
상기 광학 요소(2)는 정의 가능한 방향으로 제1 부분을 편향시키도록 배열되며,
상기 방사 싱크(3)는 캐리어(4)의 제1 측면(45)에 대향하는 제2 측면(46)에 배열되고, 상기 광학 요소(2)와 상호작용하지 않는 전자기 복사(9)를 흡수하며,
상기 제2 부분(92)은 방사 싱크(3)에 충돌하며,
상기 전자기 복사(9)의 제1 부분(91)은 전자기 복사(9)의 제2 부분(92)보다 더 높은 광학 출력을 갖는,
레이저 가공 장치. - 제1항에 있어서,
상기 전자기 복사(9) 및 제1 부분(91) 또는 제2 부분(92)은 리세스(7) 내로 입사되는,
레이저 가공 장치. - 제2항에 있어서,
상기 리세스(7)는 제1 측면(45)으로부터 제2 측면(46)으로 캐리어(4)를 완전히 통해 연장하며, 제1 측면(45)은 제2 측면(46)에 대향하는,
레이저 가공 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어(4) 및 방사 싱크(3)는 단열 재료(31)에 의해 연결되며, 단열 재료(31)의 열 전도율은 방사 싱크(3)의 열 전도율보다 낮은,
레이저 가공 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
거울은 거울과 함께 이동되도록 배열되는 섀시에 고정되게 부착되며, 거울 및 섀시는 광학 장치의 고정된 부분에 대하여 이동하는 광학 장치의 가동부를 형성하며, 가동부의 무게 중심 및 제1 회전축(21) 사이의 거리가 0.5 mm 이하이며 가동부의 무게 중심 및 제2 회전축(22) 사이의 거리가 0.5 mm 이하인,
레이저 가공 장치. - 제5항에 있어서,
상기 캐리어(4) 상에 가동부를 지지하도록 배열되는 베어링 및 서로 독립적으로 제1 회전축을 중심으로의 회전과 제2 회전축을 중심으로의 회전에 영향을 미치는 힘을 생성하도록 배열되는 액추에이터를 더 포함하며,
상기 베어링은 적어도 2 개의 벤딩 빔을 포함하며,
상기 액추에이터는 가동부에 고정되게 부착되는 코일을 포함하며, 그리고
상기 벤딩 빔은 코일의 전기 접점을 포함하는,
레이저 가공 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
서로 독립적으로 제1 회전축을 중심으로의 회전과 제2 회전축을 중심으로의 회전에 영향을 미치는 힘을 생성하도록 배열되는 액추에이터를 더 포함하며,
상기 액추에이터는 캐리어에 고정되게 부착되는 코일을 포함하며, 그리고
코일과 가동부 사이의 열 저항은 코일과 캐리어 사이의 열 저항보다 높은,
레이저 가공 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 요소(2)는 제1 회전축을 중심으로의 회전에 대한 제1 공진 주파수(f1) 및 제2 회전축을 중심으로의 회전에 대한 제2 공진 주파수(f2)를 가지며, 제1 공진 주파수(f1)는 제2 공진 주파수(f2)와 최대 10 Hz 상이한,
레이저 가공 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 요소(2)의 편향을 측정하도록 배열되는 측정 유닛(80)을 더 포함하며,
상기 측정 유닛(80)은 제1 회전축(21)을 중심으로 광학 요소(2)의 회전 및 제2 회전축(22)을 중심으로의 회전을 측정하도록 배열되는,
레이저 가공 장치. - 제9항에 있어서,
상기 측정 유닛(80)은 가동부(10)에 충돌하는 측정 빔(81)을 생성하도록 배열되며,
상기 가동부(10)는 측정 빔(81)을 반사하도록 배열되며,
상기 측정 유닛(80)은 검출기(82)를 포함하며, 검출기(82)는 반사된 측정 빔(81)을 검출하도록 배열되며,
반사된 측정 빔(81)이 검출기에 충돌하는 위치는 광학 요소(2)의 편향에 따라 달라지며, 그리고
측정 유닛(80)은 위치로부터 광학 요소(2)의 편향을 결정하도록 배열되는,
레이저 가공 장치. - 제10항에 있어서,
상기 측정 빔(81)은 광학 요소(2)의 측면에 충돌하며, 이는 의도된 작동 시 빔(9)이 충돌하는 측면에 대향하는,
레이저 가공 장치. - 제1항에 있어서,
상기 광학 장치(1)는 선형, 원형 또는 임의의 궤도를 따라 제1 부분(91)을 편향시키도록 배열되는,
레이저 가공 장치. - 제12항에 있어서,
정의 가능한 속도로 정의 가능한 방향으로 서로에 대해 광학 장치(1) 및 작업편(6)을 이동시키도록 배열되는 변위 장치(60)를 더 포함하는,
레이저 가공 장치. - 제13항에 있어서,
상기 전자기 복사(9)의 제1 부분(91)은 작업편(6)을 절단, 용접, 조각 또는 각인하기 위해 작업편(6)을 가열하도록 배열되는,
레이저 가공 장치. - 삭제
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IB2021052711 | 2021-03-31 | ||
IBPCT/IB2021/052711 | 2021-03-31 | ||
IB2021056875 | 2021-07-28 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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KR20220058447A KR20220058447A (ko) | 2022-05-09 |
KR102612923B1 true KR102612923B1 (ko) | 2023-12-11 |
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DE102022123730A1 (de) | 2022-09-16 | 2024-03-21 | TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG | Laserbearbeitung mit Scanneroptik |
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JP2019215496A (ja) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | ファナック株式会社 | ガルバノミラー及びレーザ加工装置 |
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