CN1269608C - 激光修复装置和方法 - Google Patents
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Abstract
提供激光修复装置和方法。本发明的激光修复装置包括：激光振荡器，对电极面板照射激光束；聚光装置，配置在上述激光振荡器与上述电极面板之间、并将照射的激光会聚在上述电极面板的一侧；照明装置，向上述电极面板照射可见光；分束器，透过上述激光束，反射被上述电极面板反射的可见光；全反射镜，对被上述电极面板反射的可见光进行全反射；观测装置，通过被上述分束器或上述全反射镜反射的可见光，观测上述电极面板；以及切换装置，有选择地使上述分束器或上述全反射镜位于上述激光束的照射线上，在被上述分束器反射的光量不足，不能辨认输出至观测装置的图像的场合，能够容易地切换成反射率高的全反射镜，容易地观测上述电极面板。
Description
技术领域
本发明涉及观测电极面板，在出现有缺陷的电极时照射激光使电极的缺陷部位熔化、蒸发从而除掉的激光修复装置，更详细些说，涉及在观测用的光量不足时也能进行电极面板观测的激光修复装置和方法。
背景技术
一般地说，激光加工装置是照射来自激光振荡器的高能激光束对被加工物体进行加工的装置，具有可以在短时间内对细微部位加工的优点。从其优点出发，一面通过观测装置实时观测被加工物体，一面对加工部位照射激光对被加工物体进行加工的技术及其利用方法在持续不断地被开发，作为其一例，可以举出对平面显示装置的电极缺陷进行修复的装置。
平面显示装置是PDP、LCD、有机EL、FED等的通称，其电极面板的制造工序复杂，由于它的电极稠密，所以常常发生由电极短路引起的缺陷。当这种缺陷发生时，可以利用上述激光修复装置对短路的电极照射激光束，使该有缺陷的电极熔化、蒸发从而将其除掉。
图1是简略示出现有技术的激光修复装置的结构图。
如图1所示，现有技术的激光修复装置包括：平台2，用于承载电极面板4；激光振荡器10，对载于上述平台2上的电极面板4照射激光束；聚光装置，配置在上述激光振荡器10与上述电极面板4之间、并将照射的激光会聚在上述电极面板4的一侧；照明装置，向上述电极面板4照射可见光；分束器40，使上述激光束透过，或将被上述电极面板4反射的可见光进行反射；以及观测装置50，通过被上述分束器40反射的可见光，观测上述电极面板4。
这里，上述平台2由能透过光的透明或半透明材料构成，上述照明装置包括：配置在上述电极面板4的背面、照射光的背射照明灯32；设置在上述激光修复装置的一侧、照射光的顶射照明灯34；以及使由上述顶射照明灯34照射的光垂直照射到上述电极面板4上的反射镜36，据此，可以从上述电极面板4的前面和背面同时进行照明。然后，在上述顶射照明灯34与上述反射镜36之间配置了第1导向反射镜38，因而能够容易地使上述顶射照明灯34的设置位置可变。
上述聚光装置包括：位于上述激光振荡器10的下侧的光放大透镜22；配置在上述光放大透镜22的下方、具有尺寸可调的狭缝25、遮蔽照射的激光束中的比上述狭缝25的尺寸大的激光束的周边部分、调节通过的激光束的大小的狭缝装置24；以及配置在该狭缝装置24的下方、将其尺寸被上述狭缝装置24调节了的激光束集中在一个部位的物镜26。
另一方面，由于上述分束器40透过紫外线(UV)、可见光、红外线(IR)等波段的激光束，反射上述图像信号的可见光，所以由上述观测装置50得到的图像的中心与由上述激光振荡器10照射的激光束处于同轴线上。
上述观测装置50由将被上述分束器40反射的可见光的图像转换为信号的CCD(电荷耦合器件)摄像机52和将被上述CCD摄像机52转换来的信号再现为图像的输出装置54构成。这里，作为上述输出装置一般使用监视器。
图2是示出使用现有技术的激光修复装置在观测光量不足的场合的激光修复方法的步骤图。
现有技术的激光修复方法由如下各步骤构成：装载步骤(S1)，将电极面板安装在激光修复装置上；去除步骤(S2)，在因不透光保护壳使透过上述已安装上的电极面板4的光量不足的情况下，去掉不透光的保护壳；观测步骤(S3)，对在上述去除步骤(S2)去掉了不透光的保护壳的电极面板4进行观测；修复步骤(S4)，当在上述观测步骤(S3)观测到缺陷时进行激光照射对电极面板4的缺陷部位进行修复；卸载步骤(S5)，将在上述修复步骤(S4)修复了缺陷部位的电极面板卸下；以及再安装步骤(S6)，将上述不透光的保护壳安装在上述卸载了的电极面板4上。
可是，在现有技术的激光修复装置及方法中，尽管由监视器观测的图像越是高倍数地被放大，为了得到明显的图像，越是需要更多的光量，但为了保护制品，还是在电极面板4的背面形成了不透光的保护壳。因此，存在如下的问题：由上述背射灯32照射的可见光不能照射到上述观测装置50上，并且因照射到上述电极面板4的正面上的可见光被漫反射，或被为提高上述电极面板4的性能而帖附的涂膜透射，光量受到损失，或者，由于从上述电极面板4反射至上述分束器40的可见光的一部分透过上述分束器40，发生光量损失，因而不能充分确保观测所必须的光量。
于是，使用者在以高放大倍数观测上述电极面板4时，必须反复进行如下的过程：将上述电极面板4移到另外设置的专用观测装置上进行观测，并对缺陷部分进行标记后，再移到上述激光修复装置上对缺陷进行修复，之后，再次移到观测装置上确认其结果，或者必须在去掉上述电极面板4的不透光的保护壳后，将其安装在现有激光修复装置上进行观测或修复缺陷，之后，将上述不透光的保护壳再安装在上述电极面板4上，因此，相当麻烦。
为了解决现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供在被分束器反射的光量不足，由观测装置输出的图像暗，不能进行电极面板观测的场合，可以用反射率高的全反射镜取代上述分束器，以增加反射的光量，从而能够容易地观测上述电极面板，并且能够容易地对缺陷部分进行修复的观测和加工一体化的激光修复装置和方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明的激光修复装置的特征在于，由如下各装置构成：激光振荡器，对电极面板照射激光束；聚光装置，配置在上述激光振荡器与上述电极面板之间、并将照射的激光束会聚在上述电极面板的一侧；照明装置，向上述电极面板照射可见光；分束器，使上述激光束透过，或反射被上述电极面板反射的可见光；全反射镜，对被上述电极面板反射的可见光进行全反射；观测装置，通过被上述分束器或上述全反射镜反射的可见光，观测上述电极面板；以及切换装置，有选择地使上述分束器或上述全反射镜位于上述激光束的照射线上。
另外，本发明的激光修复方法的特征在于，由如下各步骤构成：装载步骤，将电极面板安装在激光修复装置上；观测步骤，对在上述装载步骤安装上的电极面板进行观测；切换步骤，当在上述观测步骤被观测的光量少时使切换装置工作，以增加被观测的光量；修复步骤，当在被观测的电极面板上存在缺陷时照射激光，对该缺陷部位进行修复；以及卸载步骤，将在上述修复步骤修复好的电极面板卸下。
附图说明
图1是简略示出现有技术的激光修复装置的结构图。
图2是示出用现有技术的激光修复装置在观测光量不足的场合的激光修复方法的步骤图。
图3是简略示出本发明的激光修复装置的结构图。
图4是放大示出本发明的激光修复装置的主要部分的透视图。
图5是示出用本发明的激光修复装置在观测光量不足的场合的激光修复方法的步骤图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图3是简略示出本发明的激光修复装置的结构图，图4是放大示出本发明的激光修复装置的主要部分的透视图。
本发明的激光修复装置如图3和图4所示，由如下各装置构成：平台102，用于承载电极面板104；激光振荡器110，配置在离开该平台102规定距离上，照射激光束；聚光装置，配置在上述激光振荡器110与上述电极面板104之间、并将由上述激光振荡器110照射的激光会聚在上述电极面板104的一侧；照明装置，向上述电极面板104照射可见光。
另外，上述激光修复装置还包括：分束器144，设置在上述激光振荡器110与上述电极面板104之间，透过由上述激光振荡器110照射的激光束，反射被上述电极面板104反射的可见光；全反射镜145，与该分束器144并列设置，对被上述电极面板104反射的可见光进行全反射；观测装置150，设置在被上述分束器144或上述全反射镜145反射可见光的照射线上，对上述电极面板104进行观测；以及切换装置140，切换上述分束器144或上述全反射镜145，有选择地使上述分束器144或上述全反射镜145位于上述激光束和可见光的照射线上。
这里，上述平台102由透过可见光的透明或半透明材料构成，上述照明装置由从上述电极面板104的背面进行光照射的背射照明灯132；从上述电极面板104的前面进行光照射的顶射照明灯134；以及使由上述顶射照明灯134照射的可见光垂直照射到上述电极面板104上的反射镜136构成，可以从上述电极面板104的前面和后面同时进行照明。另外，在上述顶射照明灯134与上述反射镜136之间配置了第1导向反射镜138，因而能够容易地改变上述顶射照明灯134的设置位置。
另外，上述聚光装置由位于上述激光振荡器110的前面的光放大透镜122；配置在上述光放大透镜122的下方、具有尺寸可调的狭缝125、遮蔽照射的激光束中的比上述狭缝125的尺寸大的激光束的周边部分、调节通过的激光束的大小的狭缝装置124；以及配置在该狭缝装置124的下方、将尺寸被上述狭缝装置124调节了的激光束集中在一个部位的物镜126构成。
这里，由上述顶射照明灯134照射的可见光，一部分被上述反射镜136反射，一部分透过上述反射镜136投射到上述分束器144上。
由于上述分束器144透过UV、可见光、红外线等波段的激光束，反射上述图像信号的可见光，所以可以将其与照射的激光束置于同轴线上。
上述观测装置150由将被上述分束器144或全反射镜145反射的可见光转换为图像信号的CCD(电荷耦合器件)摄像机152和将被上述CCD摄像机152转换来的信号再现为图像的输出装置154构成。
这里，作为上述输出装置154主要使用监视器。
另外，由于上述观测装置150还包含将被上述分束器144或全反射镜145反射的可见光引导至上述CCD摄像机152的第2导向反射镜156，所以能够根据使用者的设置场所改变其位置。
另外，上述切换装置140由配置得与上述激光束和可见光正交的安装台143；安装在上述安装台143上，可以滑动，其上并列地安装了上述分束器144和上述全反射镜145的框架146；以及配置在该框架146与上述安装台143之间，引导上述框架146的导轨149构成。据此，当因上述分束器144损失的可见光的光量较多，不能由上述观测装置150进行正常观测的场合，可以沿导轨149移动上述框架146，使上述全反射镜145位于上述激光束或可见光的照射线上。
另外，本发明的激光修复装置还包括用于移动上述切换装置140的驱动装置。即，通过使上述驱动装置工作，能够容易地移动上述框架146。
上述驱动装置最好由压送空气的压缩机141；与该压缩机141连接，借助于空气往复运动的气缸148；以及控制该压缩机141的工作的控制部分142构成。
即，通过控制部分142的控制，压缩机141对上述气缸148压送或吸入高压空气，可以使上述切换装置140动作。
这里，上述驱动装置也可以制成安装电动机的结构。即，制成将上述电动机的旋转力转换为往复运动，使上述切换装置140动作的结构。
例如，上述驱动装置可以制成由设置在上述安装台143的一侧的电动机(未图示)；设置在上述电动机的旋转轴上，进行旋转，在其外周面形成齿的小齿轮(未图示)；以及在其一侧形成与上述小齿轮相啮合的齿、安装在上述框架146的一侧的齿条构成的结构。
图5是示出用本发明的激光修复装置在观测光量不足的场合的激光修复方法的步骤图。
如图5所示，本发明的激光修复方法由如下各步骤构成：装载步骤(S11)，将电极面板安装在激光修复装置上；观测步骤(S12)，对在上述装载步骤(S11)安装上的电极面板进行观测；切换步骤(S13)，当在上述观测步骤(S12)被观测的光量少时使切换装置工作，以增加被观测的光量；修复步骤(S14)，当在被观测的电极面板上存在缺陷时照射激光，对该缺陷部位进行修复；以及卸载步骤(S15)，将在上述修复步骤(S14)修复好的电极面板卸下。
下面对按如上所述构成的本发明的工作进行说明。
首先，在将电极面板104安装在平台102上的状态下，使顶射照明灯134和背射照明灯132工作。这样，从上述顶射照明灯134和背射照明灯132照射可见光，从上述顶射照明灯134照射的可见光经第1导向反射镜138照射到反射镜136上，该照射的可见光被反射镜136反射，透过物镜126集中地照射到电极面板104的一侧。
另一方面，从上述背射照明灯132照射的可见光透过上述平台102和上述电极面板104的整个面，与被上述电极面板104反射的其他可见光合在一起投射到上述物镜126上。
接着，投射到上述物镜126上的可见光照射上述反射镜136，其一部分被反射，一部分透过上述反射镜136照射上述分束器144。接着，照射到上述分束器144的可见光被第2导向反射镜156导向照射上述CCD摄像机152后，作为图像从输出装置154输出。
这样，当操作者观测在上述输出装置154所显示的图像，并在上述电极面板104的电路上发生了短路的场合，将狭缝装置124的狭缝125的尺寸调整到该短路了的电极的大小后使激光振荡110工作，照射激光束。
由激光振荡器110照射的激光束透过光放大透镜122，其尺寸被上述狭缝装置124调整后照射到上述分束器144上。
照射到上述分束器144上的激光束通过上述分束器144照射上述物镜126，照射到该物镜126上的激光束通过上述物镜126照射短路了的电极。
这样，借助于照射高能激光束使短路了的电极熔化、蒸发，对缺陷进行修理。
另一方面，本发明的激光修复装置，在上述电极面板104由不透光的基板形成，由上述背射照明灯132照射的可见光不能透过上述基板，或者在上述电极面板104的表面发生漫反射，被上述输出装置154再现的图像暗，不能辨认的场合，使气缸148工作，移动安装着上述分束器144和全反射镜145的框架146，使上述全反射镜145位于被上述电极面板104反射的可见光的行进路径上。
这时，上述全反射镜145将透过上述反射镜136的可见光全反射到第2导向反射镜156上，全反射到上述第2导向反射镜156上的可见光照射CCD摄像机152，作为图像输出至输出装置154。这样一来，操作者就能够观测上述输出装置154，判别上述电极面板104有无异常以及加工位置。
当观测的结果是在上述电极面板104上存在短路的电极时，操作控制部分142使压缩机141工作，借助于该压缩机141的工作，压送高压空气，使上述气缸148膨胀，从而移动上述框架146。
通过这样的框架146的移动，使上述分束器144位于上述激光束和可见光的行进路径上，在对它照射激光束的同时，一面对电极面板104进行观测，一面修复上述电极面板104的有缺陷的电极。
以上参照作为例子示出的图面对本发明的激光修复装置和方法进行了具体说明，但本发明当然不限于上述图示的例子，具有本领域的一般知识的人员可进行种种变更加以实施，这些，任何一种都包含在本发明的技术范围内。
如上所述，本发明的激光修复装置和方法由于具有能够有选择地使上述分束器或上述全反射镜位于上述激光束的照射线上的切换装置，所以在被上述分束器反射的光量不足，不能辨认输出至观测装置的图像的场合，能够容易地切换成反射率高的全反射镜，容易地观测上述电极面板，并且能够容易地选定加工位置。
Claims (7)
1.一种激光修复装置，其特征在于，由如下各装置构成：
激光振荡器，对电极面板照射激光束；
聚光装置，配置在上述激光振荡器与上述电极面板之间、并将照射的激光束会聚在上述电极面板的一侧；
照明装置，向上述电极面板照射可见光；
分束器，使上述激光束透过，或反射被上述电极面板反射的可见光；
全反射镜，对被上述电极面板反射的可见光进行全反射；
观测装置，通过被上述分束器或上述全反射镜反射的可见光，观测上述电极面板；以及
切换装置，有选择地使上述分束器或上述全反射镜位于上述激光束的照射线上。
2.如权利要求1所述的激光修复装置，其特征在于，
上述切换装置包括：
安装台，配置得与上述激光束和可见光正交；以及
框架，设置在上述安装台上，可以滑动，其上安装着上述分束器和上述全反射镜。
3.如权利要求1所述的激光修复装置，其特征在于，
上述切换装置还包括配置在上述安装台与上述框架之间、引导上述框架的转移的导轨。
4.如权利要求1所述的激光修复装置，其特征在于，
上述激光修复装置还包括移动上述切换装置的驱动装置。
5.如权利要求4所述的激光修复装置，其特征在于，
上述驱动装置包括压送空气的压缩机和与上述压缩机连接、借助于空气而往复运动的气缸。
6.如权利要求4所述的激光修复装置，其特征在于，
上述驱动装置由如下各装置构成：电动机，设置在上述安装台的一侧；小齿轮，设置在上述电动机的旋转轴上，进行旋转，在外周面形成了齿；以及齿条，在其一侧形成了与上述小齿轮相啮合的齿，安装在上述框架的一侧。
7.一种激光修复方法，其特征在于，由如下各步骤构成：
装载步骤，将电极面板放置在激光修复装置上；
观测步骤，对在上述装载步骤放置的电极面板进行观测；
切换步骤，当在上述观测步骤被观测的光量少时使切换装置工作，以增加被观测的光量；
修复步骤，当在被观测的电极面板上存在缺陷时照射激光，对该缺陷部位进行修复；以及
卸载步骤，将在上述修复步骤修复好的电极面板卸下。
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