제목 [광학부품]스캐너&스캐너렌즈(Scanner & lens)
등록일 2021-05-18
1. 스캐너

  스캐너는 레이저 광을 빠르고 다양한 형상으로 움직이게 할 수 있는 광학계이다. 스캐너는 두 개의 갈바노(Galvano) 미러로 구성되어 있으며 스캐너로 입사 된 레이저 광은 스캐너 내부의 직교 상태의 X축과 Y축 모터의 상호 작용에 의해서 다양한 형상의 가공이 이루어지게 된다.




2. 스캐너 렌즈

  레이저 발진기에서 출사되는 광은 사이즈가 크기 때문에 가공을 하기 위해서는 렌즈를 이용해서 집속해야 한다. 스캐너를 이용할 경우 영역 가공이 가능하기 때문에 스캐너 전용 렌즈를 사용하여야 한다.

  스캐너에 사용되는 렌즈는 에프쎄타(F-theta) 렌즈와 텔레센트릭(F-theta Telecentric) 에프쎄타 렌즈이다. 보통 텔레센트릭 에프쎄타 렌즈를 줄여서 텔레센트릭 렌즈로 불린다. 스캐너를 이용하여 가공할 경우 중앙 영역과 외곽 영역의 광 경로가 다르고 광이 기울어지기 때문에 품질의 차이가 발생한다. 이를 보정해 주는 렌즈가 텔레센트릭 렌즈이다.






 아래 그림은 두 렌즈를 이용하여 플레이트에 가공 후 결과이다. 에프쎄타 렌즈는 중앙영역은 선명하게 가공이 되지만 외곽 영역으로 갈수록 가공이 번지는 것을 확인 할 수 있다. 반면 텔레센트릭 렌즈는 중앙영역과 외곽영역의 품질이 비슷한 것을 확인할 수 있다.



  스캐너와 스캐너 렌즈를 결합한 경우 스캐너 보정 작업이 필요하다. 스캐너 보정이란 레이저에서 출력되어 갈바노 스캐너를 통해 나오는 레이저 빔을 사용자가 자유롭게 응용 및 사용할 수 있도록 하는 작업이다. 레이저 장비 가공 시 레이저 헤드에 부착된 갈바노미터가 갖는 회전각 범위에 따라서 그 영역이 변화되며, 스캐너 헤드에 부착된 렌즈의 종류에 따라서 그 영역 차이가 조금씩 다르다. 스캐너가 가지고 있는 워킹 필드 영역(Working Field Area)은 주로 직사각형이나 정사각형의 모양을 이루는데 이와 같은 형상을 시스템적으로 수정, 보완해 줘야 한다.


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