JP6158217B2

JP6158217B2 - 真空断熱ガラス（ｖｉｇ）ユニットチップオフのための装置および／またはそれに関連する方法

Info

Publication number: JP6158217B2
Application number: JP2014547465A
Authority: JP
Inventors: ライアンエル．ディアー
Original assignee: ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: EP3135848B1; ES2766827T3; JP2015509068A; EP3135848A1; DK2791447T3; CN104114801B; CN104114801A; ES2605849T3; US8794033B2; EP2791447B1; PL3135848T3; PL2791447T3; EP2791447A1; WO2013090667A1; US20130153550A1

Description

本発明のある特定の例示的実施形態は、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する際に使用される装置および／または方法に関する。より詳細には、ある特定の例示的実施形態は、ポンプアウト管の先端を封止するための装置および／またはそれに関連する方法に関する。ある特定の例示的実施形態では、ポンプアウト管を封止する際に使用されるレーザー源は、ＶＩＧユニットから断熱されており、レーザービームを、炉の１つまたは複数の窓を通してその中に配置されたミラーに向かって射出し、このミラーは、レーザービームをポンプアウト管上に向きを変更（リダイレクト）し、それにより、ポンプアウト管を封止するように配置される。

真空ＩＧユニットは、従来技術において既知である。たとえば、その開示がすべて参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，６６４，３９５号、米国特許第５，６５７，６０７号および米国特許第５，９０２，６５２号を参照されたい。

図１〜図２は、従来の真空ＩＧユニット（真空ＩＧユニットまたはＶＩＧユニット）を示している。真空ＩＧユニット１は、２つの離間したガラス基板２および３を含み、それらの間に減圧空間または低圧空間６が取り囲まれている。ガラスシート／基板２と３とは、溶融はんだガラス４と支持ピラーまたはスペーサのアレイ５との周縁封止または縁部封止によって相互接続される。

ポンプアウト管８は、ガラスシート２の内部表面からシート２の外面の凹部１１の底部まで通るアパーチャまたは孔１０に、はんだガラス９によって機密に封止される。ただし、ある特定の例示的実施形態では凹部は必要でなく、その代わりに、ある特定の例示的実施形態では、ガラスの内部表面からガラスの外部表面まで孔を通してもよいことが了解されよう。たとえば、ポンプカップを介して、ポンプアウト管８に吸引器が取り付けられ、それにより、基板２と基板３との間の内部キャビティを減圧して、低圧区域または低圧空間６を生成することができる。減圧の後に、ポンプアウト管８を溶断して吸引器を封止する。凹部１１は、封止されたポンプアウト管８を保持する。任意選択で、凹部１３内にケミカルゲッター１２が含まれることがある。

従来の真空ＩＧユニットは、それらの溶融はんだガラス周縁封止４を用いて、以下のように製造されてきた。（最終的にはんだガラス縁部封止４を形成するために）ガラスフリット溶液を、初めに、基板２の外周に沿って堆積させる。間にスペーサ５およびガラスフリット／溶液を挟むように、基板２の頂部の上にもう一方の基板３を下げる。シート２、３とスペーサと封止材料とを含むアセンブリ全体は、次いで、ガラスフリットの溶融点である約５００℃の温度まで加熱され、ガラスシート２、３の表面を湿潤させ、最終的には、気密な周縁封止または縁部封止４を形成する。縁部封止４の形成後に、ポンプアウト管を介して真空を引き出して低圧空間６を形成する。

空間６中の圧力は、減圧プロセスによって、約１０^−２Ｔｏｒｒ未満のレベル、より好ましくは約１０^−３Ｔｏｒｒ未満のレベル、最も好ましくは約５×１０^−４Ｔｏｒｒ未満のレベルまで低減され得る。大気圧よりも低いそのような低圧を維持するために、基板２および３は、しばしば、縁部封止４によって互いに気密に封止されられる。大気圧に逆らって基板２、３がほぼ平行に離隔したままとするために、基板２と基板３との間に、小さく高強度の支持スペーサ５が提供される。スペーサ５は、しばしば、それらが視覚的に邪魔にならないように十分に小さいことが望ましい。基板２と基板３との間の空間が減圧されると、たとえば、溶断することによって、ポンプアウト管を封止することができる。

ポンプアウト管８は、しばしば、たとえば図１〜図２に示すように、一方の基板の１つの角部の中に配置される。ポンプアウト管８は、ガラス製とし、たとえば、基板の表面の上方に突き出すことがきる。かかる基板の表面において、ポンプアウト管８は、封止プロセスにおける溶断を容易にするように配置される。ＶＩＧ内の真空を維持しながら溶融したガラスがポンプアウト管を閉じて封止するために十分な程度までガラス製ポンプアウト管を溶融するプロセスは、一般に、チップオフと呼ばれる。時には、ガラスを封止するためにレーザーが使用される。１つの現在の解決策は、減圧において使用されるポンプカップの上にある加熱された炉内にレーザーを置くことを含む。いくつかの場合には、炉は、複数のＶＩＧサブアセンブリが並行して処理されるマルチレベル炉とすることができる。マルチレベル炉の様々なユニットにレーザーがアクセスできるように規定される。炉内の温度は、３００℃程度まで達することもあり得る。

最も一般的に使用されるレーザー源は、それらの標的に対して直角に方向付けられる。これは、現在のレーザーチップオフシステムを用いた場合である。ＶＩＧユニットサブアセンブリは、典型的には、地面に対して「ファイスアップ」または実質的に平行となるように搬送されるので、現在のレーザーチップオフシステムは、ポンプアウト管の上にそれらのレーザー源を方向付ける。そのようなシステムのレーザー源は、石英窓を通してレーザービームを下向きにポンプアウト管の上に射出して、ポンプアウト管を溶断する。

図３は、現在のマルチレベルレーザーチップオフシステムの一例である。図３を見ると分かるように、ＶＩＧサブアセンブリ１'は、ローラー１７上を転がり、あるいは炉２１の中に、および／または炉２１を通って支持上で搬送される。側壁２５に開口部２３が形成され、開口部２３は、レーザー源２９を格納する断熱箱２７を収容する。また、断熱箱２７は、典型的には、その中の温度を十分に低いレベルに保つために冷却され、それにより、レーザー源２９に損傷を与えることが回避される。レーザー源２９は、断熱箱２７に形成された石英窓３３を通してレーザービーム３１を射出する。レーザービーム３１は、ポンプアウト管に接触し、それを封止する。

米国特許第５，６６４，３９５号明細書米国特許第５，６５７，６０７号明細書米国特許第５，９０２，６５２号明細書米国特許出願第１３／１４９，０８５号明細書米国特許第６，６９２，６００号明細書米国特許出願第１３／２４６，９８０号明細書米国特許出願第１２／９２９，８７５号明細書米国特許出願第１３／２３８，３５８号明細書米国特許出願第１２／９２９，８７４号明細書

残念なことに、図３に示し、図３に関して記載した現在の手法に関連付けられる欠点がいくつか存在する。レーザーは、レーザー源に対する損傷の可能性を低減するために、断熱され冷却された箱の中に封入される。この構成は、設計を複雑にし、しばしば、複数の個別の冷却サブシステムを複雑にする。この構成はまた、典型的には、レーザーを炉の中に入れることができるように開いたり、損傷が与えられたときには取り外されたりするアクセス扉および／またはパネルを含む。しかしながら、レーザーへのアクセスを提供すると、その結果、炉の本体内および表面ＶＩＧサブアセンブリ上の温度の均一性に問題が生じることが分かる。これらの不均一性を補償するために、不均一性を低減するための追加の制御および加熱機能が提供される。別の欠点は、各段がローラーを含み、ＶＩＧユニットを収容し、レーザーを格納する断熱され冷却された箱を有するので後続のレベル間の空間がかなり大きくなることに関する。これにより、垂直方向に必要な空間が増大し、および／または互いの頂部にいくつのユニットを積層し得るかを制限する。

したがって、当技術分野において、ＶＩＧユニットで使用されるポンプアウト管を封止するための改善された技法が必要であることが了解されよう。

ある特定の例示的実施形態の１つの態様は、レーザービームを炉の側壁を通して、ポンプカップおよび／または管の上に装着されたレーザーミラーにダイレクトし、次いで、ミラーが、レーザービームを下向きに（場合によってはポンプカップの石英窓または他の窓を通して）管上に反射させることによって、レーザー源を炉の外側に配置することを可能にすることに関する。

本発明のある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットのためのレーザーチップオフシステムが提供される。炉は、炉内部と、少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを有し、少なくとも１つの開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。炉内部の中には、少なくとも１つのリフレクタが配置される。炉の外側には少なくとも１つのレーザー源が配置され、少なくとも１つのレーザー源は、窓と整列しており、少なくとも１つのリフレクタに向かってレーザービームを射出するように構成される。少なくとも１つのリフレクタは、少なくとも１つのレーザー源から射出されたレーザービームを、炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更させるように炉内部内で方向付けられる。

本発明のある特定の例示的実施形態では、キットが提供される。本キットは、封止すべきガラス製ポンプアウト管とポンプアウト管の上に配置されたポンプカップとを含む少なくとも１つの真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットサブアセンブリと、ＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管を封止するためのレーザーチップオフシステムとを備える。当該システムは、炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された壁とを有する炉とを含み、少なくとも１つの開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。炉内部の中に少なくとも１つのリフレクタが配置される。炉内面の外側に少なくとも１つのレーザー源が配置され、少なくとも１つのレーザー源は、窓と整列しており、少なくとも１つのリフレクタに向かってレーザービームを射出するように構成される。少なくとも１つのリフレクタは、少なくとも１つのレーザー源から射出されるレーザービームを、炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更させるように炉内部内で方向付けられる。

本発明のある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法が提供される。炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された壁とを有する炉を提供する。炉内部の中に反射器が配置され、側壁の中に少なくとも１つの窓が配置される。炉の中にＶＩＧユニットサブアセンブリを供給し、ＶＩＧユニットサブアセンブリは、封止すべきポンプアウト管を有する。炉の外側に配置されたレーザー源からレーザービームが射出され、レーザービームは、少なくとも１つの窓を通してリフレクタに向かって射出され、リフレクタによって、封止すべきポンプアウト管に向かって向きを変更される。ＶＩＧユニットを作製する際に、レーザービームを使用してポンプアウト管の少なくとも一部を溶断する。

本発明のある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法が提供される。炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを備える炉を提供し、各開口部は炉の異なるレベルに対応し、各レベルはそれぞれ対応するＶＩＧユニットサブアセンブリに収容するのに適している。炉内部の中にレーザーグレードのミラーが各前記レベルで配置され、各前記開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。異なるそれぞれ対応するレベルで炉にＶＩＧユニットサブアセンブリを供給し、ＶＩＧユニットサブアセンブリは各々、封止すべきポンプアウト管を有する。炉の外側に配置されたレーザー源からレーザービームが射出され、各前記レーザービームは、（ａ）関連付けられた開口部と前記関連付けられた開口部の任意の窓を通され、（ｂ）開口部と関連付けられたミラーに向かってダイレクトされ、（ｃ）ミラーによって、対応するレベルにあるＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更される。ポンプアウト管は、ＶＩＧユニットを作製する際に溶断される。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットのためのレーザーチップオフシステムが提供される。炉は、炉内面と少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを有し、少なくとも１つの開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。炉内面の中に少なくとも１つのリフレクタが配置される。炉内面の外側に少なくとも１つのレーザー源が配置され、少なくとも１つのレーザー源は、窓と整列しており、少なくとも１つのリフレクタに向かってレーザービームを射出するように構成される。少なくとも１つのリフレクタは、少なくとも１つのレーザー源から射出されたレーザービームを、炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更させるように方向付けられる。視覚システムは、ポンプアウト管の溶断を容易にするための位置データを提供するように構成される。照明システムは、炉から遠隔に配置される。石英棒は、ポンプアウト管に近位の区域のコントラストを高めるように照明システムからＶＩＧユニットを通して前記区域まで光を搬送するように構成される。

ある特定の例示的実施形態では、キットが提供される。本キットは、少なくとも１つの真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットサブアセンブリであって、ＶＩＧユニットサブアセンブリが、封止すべきガラス製ポンプアウト管とポンプアウト管の上に配置されたポンプカップとを含む、ＶＩＧユニットサブアセンブリと、ＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管を封止するためのレーザーチップオフシステムとを含む。当該システムは、炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された壁とを有する炉であって、少なくとも１つの開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される、炉と、炉内部の中に配置された少なくとも１つのリフレクタと、炉の外側の配置された少なくとも１つのレーザー源であって、少なくとも１つのレーザー源が、窓と整列しており、少なくとも１つのリフレクタに向かってレーザービームを射出するように構成される、少なくとも１つのレーザー源と、（ａ）炉内でのＶＩＧユニットサブアセンブリの配置を検出し、（ｂ）制御ユニットの少なくとも１つのプロセッサに信号を提供するように構成された人工視覚システムであって、当該信号は、検出された配置に応じて、レーザービームが集束する区域を調整するために少なくとも１つのレーザー源の垂直調整を行うべきかどうかを判断するために、少なくとも１つのプロセッサによって解釈される、人工視覚システムと、ポンプアウト管に近位の区域のコントラストを高めるように、照明システムからＶＩＧユニットを通して前記区域まで光を搬送するように構成された石英棒とを含む。少なくとも１つのリフレクタは、少なくとも１つのレーザー源から射出されるレーザービームを、炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更させるように炉内部内で方向付けられる。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法が提供される。炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された壁とを有する炉を提供する。炉内部の中にリフレクタが配置され、側壁の中に少なくとも１つの窓が配置される。炉の中にＶＩＧユニットサブアセンブリを供給し、ＶＩＧユニットサブアセンブリは、封止すべきポンプアウト管を有する。ポンプアウト管は、視覚システムおよびコントラスト強調バックライトを使用して配置され、コントラスト強調バックライトは、炉の外部に配置される光源から発し、石英棒を介して炉内部に搬送される。レーザービームは、炉の外側に配置されたレーザー源から射出され、レーザービームは、少なくとも１つの窓を通ってリフレクタに向かって射出され、リフレクタによって、封止すべきポンプアウト管に向かって向きを変更される。ポンプアウト管は、ＶＩＧユニットを作製する際にレーザービームを使用して溶断される。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法が提供される。炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを備える炉を提供し、各開口部は、炉の異なるレベルに対応し、各レベルは、それぞれ対応するＶＩＧユニットサブアセンブリに収容するのに適している。炉内部の中にレーザーグレードのミラーが各前記レベルで配置され、各前記開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。異なるそれぞれ対応するレベルで炉にＶＩＧユニットサブアセンブリを供給し、ＶＩＧユニットサブアセンブリは、封止すべきポンプアウト管を有する。各レベルにおいて、そのレベルに提供された視覚システムおよびコントラスト強調バックライトを使用して、対応するＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管を配置し、コントラスト強調バックライトは、炉の外部に配置された光源から発し、石英棒を介して炉内部に搬送される。炉の外側に配置されたレーザー源からレーザービームが射出され、各前記レーザービームは、（ａ）関連付けられた開口部と前記関連付けられた開口部の任意の窓を通され、（ｂ）開口部と関連付けられたミラーに向かってダイレクトされ、（ｃ）ミラーによって、対応するレベルにあるＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更される。ポンプアウト管は、ＶＩＧユニットを作製する際に溶断される。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットのためのレーザーチップオフシステムが提供される。本システムは、炉と、ＶＩＧユニットのポンプアウト管を溶断するための少なくとも１つのレーザー源と、ポンプアウト管の溶断を容易にするための位置データを提供するように構成された視覚システムと、炉から遠隔に配置されたバックライトシステムと、ポンプアウト管に近位の区域のコントラストを高めるように、照明システムからＶＩＧユニットを通して前記区域まで光を搬送するように構成された石英棒とを含む。

さらに別の実施形態を実現するために、本明細書に記載するフィーチャ、態様、利点および例示的実施形態を組み合わせることができる。

例示的実施形態に関する以下の詳細な説明を図面とともに参照すると、これらおよび他の特徴および利点をさらにかつより完全に理解することができる。

従来の真空ＩＧユニットの先行技術による断面図である。図１に示した断面線に沿った、図１の真空ＩＧユニットの底部基板、縁部封止およびスペーサの先行技術による頂面図である。現在のマルチレベルレーザーチップオフシステムの例である。ある特定の例示的実施形態による、例示的なマルチレベルチップオフシステムである。ある特定の例示的実施形態による、別の例示的なマルチレベルチップオフシステムである。ある特定の例示的実施形態による、ＶＩＧユニットを作製するための例示的なプロセスを示すフローチャートである。光源端部が９０度の不透明面であり、対向する端部が３０度の不透明面である直線長さの石英棒を組み込む例示的な照明システムの概略図である。端部がガラス平面に対して直角に配置された直線長さの石英棒を組み込む例示的な照明システムの概略図である。ある特定の例示的実施形態による、屈曲した石英棒を組み込む例示的な照明システムの概略図である。

本発明のある特定の実施形態は、真空ＩＧ窓ユニットにおける周縁封止または縁部封止を改善すること、および／またはそのような封止を行う方法に関する。本明細書における「周縁」封止および「縁部」封止は、ユニットの絶対的な周縁または縁部に封止が配置されことを意味するが、その代わりに、封止は、ユニットの少なくとも１つの基板の縁部に、またはその近くに（たとえば、約２インチ以内に）少なくとも部分的に配置されることも意味する。同様に、「縁部」は、本明細書で使用される場合、ガラス基板の絶対的な縁部に限定されるものではなく、（１つまたは複数の）基板の絶対縁部の、またはその近くの（たとえば、約２インチ以内の）区域をも含み得る。また、本明細書で使用する「ＶＩＧアセンブリ」という用語は、ＶＩＧの縁部を封止し、たとえば、２つの平行に離間した基板とフリットとを含む凹部を減圧する前の中間生成物を指す。また、フリットは本明細書では基板のうちの１つまたは複数「上の」、またはそれによって「支持される」ように言及され得るが、これは、フリットが（１つまたは複数の）基板に直接接触しなければならないことを意味するものではない。換言すると、「上の」という単語は、直接的に上にあること、と間接的に上にあることの両方をカバーし、それにより、フリットは、他の材料（たとえば、コーティングおよび／または薄膜）が基板とフリットとの間に提供される場合であっても、基板「上の」とみなすことができる。

ある特定の例示的実施形態において、ポンプアウト管を封止する際に使用されるレーザー源は炉の外部に配置されるが、炉を通してＶＩＧユニットサブアセンブリが搬送され、したがって、炉は、ＶＩＧユニットサブアセンブリから断熱される。ある特定の例示的実施形態のレーザー源は、炉の窓を通して、その中に配置されたミラーに向かってレーザービームを射出する。ミラーは、ポンプアウト管上にレーザービームを向きを変更し、それによりポンプアウト管を封止するように方向付けられる。レーザー定格ミラーを使用することによって、レーザービームを、レーザー源自体に対して直角ではない方向に向きを変更することができる。たとえば、レーザービームは、ほぼ水平な方向からほぼ垂直な方向に、したがって、レーザービームが封止すべきポンプアウト管に向かって再び方向付けることができる。ある特定の例示的実施形態は、有利なことに、チップオフ中にレーザー源を炉の外側のままとすることを可能にする。したがって、レーザー源は、有利なことに、必ずしも炉の被加熱環境にさらされるとは限らない。ある特定の例示的実施形態では、たとえば、非侵入型ヒートシンク、レーザー源に従来適用されるものなどを提供することが望ましいことがあるが、複雑な断熱システムおよび／または冷却システムを回避することができる。

次により詳細に図面を参照すると、図４は、ある特定の例示的実施形態による例示的なマルチレベルチップオフシステムである。図４に示すように、レーザー源２９は、炉２１'の主本体部分の外側に配置される。レーザー源２９からのレーザービームは、炉の側壁２５'に形成された窓２３'を通して、第１の石英窓３３ａおよび第２の石英窓３３ｂを通してダイレクトされる。ある特定の例示的実施形態は、もちろん炉ごとに１つのレーザー源を使用することができるが、単純かつ明快にするために、第２のレーザー源２９が図４から省略されていることに留意されたい。レーザービームは、炉２１'の主本体部分内に配置されたレーザーミラー３５に接触し、次いで、ＶＩＧユニットサブアセンブリ１'のポンプアウト管８に向かって下向きに向きを変更される。図４に示すように、レーザービームは、その初期の実質的に水平方向から、実質的に垂直方向へと向きを変更され、レーザービームは、ポンプカップ１４（または、少なくともポンプカップ１４の窓）を通過し、ポンプアウト管８上で集束する、あるいは場合によっては、ポンプアウト管８にダイレクトされ、その結果、レーザービームが見えるようになる。ＶＩＧサブアセンブリ１'は、ローラー１７などを介して、改善された炉２１'を通して、または少なくともその中に搬送することができ、ローラーなど１７は、ガラス、セラミック、ケブラー（登録商標）または他のタイプのローラーなどとすることができる。ある特定の例示的実施形態では、ガラスを支持するために、ローラーの代替として静的支持システムを利用することができる。そのようなシステムは、デバイスを用いて炉にガラスを装荷し、炉から取り外すことを含み得る。

図４の例示的な実施形態には、２つの例示的なレベルが示されている。ただし、異なる例示的実施形態では、１つ、２つ、３つ、またはさらにより多くのレベルが提供され得ることが了解されよう。さらに、動作のサイズ、所望のスループット量、動作空間またはパワーの制限などに応じて複数のレベルを提供し得る場合であっても、すべてのレベルを１度に作動させる必要はない。好ましくは、レーザー源は、たとえば、実質的に互いから独立して動作することができるように個別に作動可能であり、それにより、改善された炉２１'に別様にサイズ設定および／または整形されたＶＩＧユニットサブアセンブリが提供された状況、ならびに、レーザー源のすべてを１度に動作させなくてもよい状況に適応する。レーザー源が動作していないときには、扉またはゲートは、側壁２５'の対応する窓部分２３'を閉じるために役立ち、それにより、炉２１'内の温度の均一性を維持することを補助する。

異なる例示的実施形態では、ミラーおよび／またはレーザー源は、炉に対して所定の位置に固定することができる、および／または１つまたは２つの次元で（たとえば、Ｘ軸およびＺ軸に沿って）移動することができることを留意されたい。

図４の例示的実施形態には２つの窓が示されているが、異なる例示的実施形態では、より多数のまたはより少数の窓を提供することができることが了解されよう。ミラーの数により、たとえば、所望の断熱度、レーザービーム透過率および／または反射率、レーザービームに対する他の効果などを含むファクタのバランスをとることができる。

ある特定の例示的実施形態では石英窓について言及しているが、石英の代わりに、または、それとともに他の材料を使用できることが了解されよう。一般に、レーザー源が射出する波長に対して実質的に透過性である任意の材料を使用することができる。そのような材料は、エネルギーの少なくとも約７５％を、より好ましくは少なくとも約９５％を、さらにより好ましくは少なくとも約９０％を通すことが可能であり、場合によっては、９５〜９９％をも通すことが可能である。たとえば、透過率を増大させることを補助するために、ユニットの１つまたは複数の窓の一方または両方の表面に反射防止（ＡＲ）コーティングを塗布することができることに留意されたい。たとえば、一般に、透過率が低くなるとレーザーパワーが高くなるように、透過率に応じてレーザーパワーを調整できることに留意されたい。シリカは、しばしば、製造された石英であるとみなされるが、より「純粋な」形態であることに留意されたい。この点について、ある特定の例示的実施形態では、石英の代わりに、溶融石英など使用することができる。

好ましくは、炉の外側のレーザー源は、５０℃以下の温度に、より好ましくは３０℃以下の温度に、さらに好ましくは２５℃以下の温度に露出される。

ある特定の例示的実施形態のミラーは、その上に入射するレーザービームの実質的部分を反射することができる。好ましくは、ミラーと接触するエネルギーの少なくとも約８０％、より好ましくは少なくとも約９０％、さらに好ましくは少なくとも９５〜９９％が反射する。ある特定の例示的実施形態ではミラーについて言及しているが、本発明の異なる例示的実施形態では任意の好適なリフレクタを使用し得ることが了解されよう。

ある特定の例示的実施形態に関する使用に好適であり得る商用のレーザーオプティクスおよびミラーをエドモンドオプティクス社が供給しているが、他の供給業者もまた好適な製品を製造していることに留意されたい。

図４に関して図示および記載された例示的な手法は、いくつかの理由で有利であり得る。たとえば、レーザー源を含む電子システムを最高３００度の上昇した温度にさらすことは、たとえば、典型的には、特別な設計考慮事項の根拠となる。実際には、５０℃以上の温度は、しばしば、エレクトロニクスについての問題を引き起こすことがあり、加熱システムおよび／またはアクティブ冷却システムからの保護が優先的に必要になる。しかしながら、ある特定の例示的実施形態の反射レーザーの解決策は、炉の被加熱環境の外側にレーザー源が残ることを可能にし、したがって、断熱され冷却された箱にレーザー源を封入する必要性が低減される。

図３に示した現在のシステムは、たとえば、レーザーと、炉の側壁の比較的大きいアクセス扉を通して炉に入れるための付随する断熱箱とを含む。（１つまたは複数の）アクセス扉は、扉の周縁の周りで熱損失を生じる。上記のように、この熱損失は、追加の加熱設備およびそれぞれの制御システムを用いて克服する必要があり得る温度不均一性をもたらすことがある。レーザーが炉内の所定の位置にあるときには、扉は開位置であり、レーザーは周囲条件に露出される。その区域は、周囲環境と比較した炉中の熱に起因して冷却される。レーザーサイクルの完了後、扉を閉じることができ、次いで、炉は、冷却されたパネルを再加熱する必要があることがある。

しかしながら、上述したように、ある特定の例示的実施形態の反射レーザーの解決策は、炉の側壁を通る小さいアクセスポートを含むように設計され得る。ただし、上記のように、炉からレーザー源を断熱するのを補助するために、１つまたは複数の石英または他の窓をシステムに組み込んでもよい。ある特定の例示的実施形態では、たとえば、レーザー源がその特定のポートの近くにないときにそのポートをさらに絶縁するのを補助するために、最も外側の窓の外部に小さい２次扉を追加することができる。同様に、ある特定の例示的実施形態では、それに加えて、あるいはその代替として、レーザー源がないときにポートを封止するのを補助するために、内側ロケーションからシールド壁部分が延びることがある。

一般には、たとえばレーザーの焦点距離にしたがって、作業表面から設定された距離にレーザーを配置することが必要である。レーザーの焦点距離を変更するために、異なるレンズを取得することができるが、これらのレンズは、典型的には、（たとえば、波長、強度、視準度、ビーム形などの点で）レーザー加工の他の態様の望ましくない影響を受けている。垂直に方向付けられたレーザービームは従来、作業表面の上にレーザーを垂直に配置しなければならず、それにより、レーザーの解決策の垂直プロファイルが大きくなる。

ある特定の例示的実施形態の反射レーザーの解決策の垂直プロファイルは、ビームがポンプアウト管で下向きに反射されるまで実質的に水平方向に進むことができるかぎり、この手法と比較して大幅に低減され得る。また、レーザーの垂直プロファイルを低減することは、マルチレベルシステムの各レベル間の距離を低減するためも使用することができる。次に、システムのサイズを全体として低減することができ、より多くのレベルを単一の炉内の提供することが可能になる。複数のエレメントを単一の炉内に配置することができるので、（たとえば、加熱すべき空間が小さくなり、レーザーに関連付けられたアクティブ冷却が低減されるという点で）電気消費量を低減することが可能である。したがって、炉の全体的な数を低減することができる。

たとえば、現在のシステムの隣接するローラーの頂部表面間の垂直距離は１８インチである。対照的に、ある特定の例示的実施形態は、たとえば、隣接するローラーの頂部表面間の例示的な垂直距離（約６．２５インチ）に適応することによって、必要とされる垂直距離をほぼ１／３だけ低減することができる。例示的な構成では、サイズを同等に保ちながら、１１個のレベルを提供することができるが、従来の手法を使用すると、わずか３〜４個しか提供することができない。もちろん、他の例示的実施形態は、より多数のまたはより少数のレベルを組み込むことができる。

また、現在のシステムは、２つの運動軸、たとえば、実質的に垂直な運動軸と実質的に水平な運動軸を組み込むことができる。これは、レーザーの異なる焦点距離、および別様にサイズ設定されたＶＩＧユニットを考慮するために望ましい。対照的に、ある特定の例示的実施形態は、実質的に垂直方向の１つの運動軸を組み込むことができる。ミラーロケーションを一定に保ちながらレーザーを水平に調整することにより、反射レーザービームが接触する焦点および／または区域を変更し、それにより、異なる厚さのＶＩＧユニットを収容することができる。レーザー源を水平に移動させることにより、レーザーの焦点距離を移動させ、レーザー源を垂直に移動させることにより、単一の軸における反射可視区域を変更することに留意されたい。ある特定の例示的実施形態では、２軸移動を提供することができる。ある特定の例示的実施形態では、ミラーは、たとえば、手動で、あるいは場合によっては、ミラーと通信するコンピュータ制御型機械移動システムを介して、システム内で再配置可能であり得る。

たとえば、レーザービームをＶＩＧユニットと整列させるのを助けるために、視覚システムをシステムに組み込むことができることを留意されたい。たとえば、視覚システムは、ポンプアウト管の位置を特定し、別様に配置されたＶＩＧユニットを考慮するためにレーザービームを移動させることができる。他の場合には、視覚システムは、ＶＩＧユニットがまったく検出されない場合、所望のターゲットをヒットする見込みがないまたはわずかしかない場合などに、レーザー源がレーザーを射出することを停止することができる。ヒューマンビジョンおよび／またはコンピュータービジョンのニーズなどのために、ユニット内に照明を提供することができる。たとえば、現在のシステムのガルボメータは、走査および／または他の目的のために、ある特定の例示的実施形態に関して維持され得る。

図５は、ある特定の例示的実施形態による別の例示的なマルチレベルチップオフシステムである。図５の例示的実施形態は、図４の例示的実施形態とまったく同様である。ただし、図５の例示的実施形態は、レーザーミラー３５がその中に格納され、第１の窓３３ａおよび第２の窓３３ｂを支持するハウジング３７を提供する。図５の例示的実施形態に示すように、ハウジング３７は、ユニットに着脱可能に装着することができる。いくつかの例示的な事例では、ハウジング３７の本体は、断熱材料を含むことができる。ある特定の例示的実施形態では、ハウジング３７は、側壁２５''の本体への接続を容易にするとともに、周囲環境に対するさらなる絶縁を提供するアームを含むことができる。ハウジング３７は、有利なことに、その中に配置されたレーザーミラー３５を、たとえば、熱、デブリなどから保護するのに役立ち得、たとえば、ミラー３５、石英窓などを交換するために、ハウジング３７自体を１つのアセンブリとして取り外すことができる。第１の石英窓３３ａは、図４の例示的実施形態に示したものと同様に、レーザー源２９に近接するハウジング３７の外側縁部に組み込むことができる。ただし、第２の石英窓３３ｂは、第１の石英窓３３ａと同一線上でなくてもよい。その代わりに、レーザー源２９からのレーザービームは、第１の石英窓３３ａを通り、ミラー３５に向かってダイレクトすることができる。第２の石英窓３３ｂは、たとえば、ミラー３５を用いたリダイレクション後にレーザービームがそれを通過するように、第１の石英窓３３ａに対して実質的に直角にすることができる。たとえば、断熱を目的として、ハウジングの本体内に、場合によっては第１の石英窓３３ａと実質的に同一線上にさらなる石英窓を提供することができ、提供することもできる。ある特定の例示的実施形態では、ハウジング（またはモジュラ詳細）をレーザーに取り付けることができ、レーザーとともに異なるレベルまで移動させることができる。（たとえば、図４の例示的実施形態に関して）上述した例示的な修正形態は、さらに他の実施形態を達成するために、図５の例示的実施形態に関しても適用することができる。

レーザーガントリーシステムに、（たとえば、図５のエレメント３７として示される）１つまたは複数のハウジングを装着することができ、炉の異なるレベルに再配置することができることを留意されたい。このフレキシブルな手法は、たとえば、ある特定の例示的なシナリオにおけるコストおよびメンテナンスの観点から有利であり得る。たとえば、単一の再配置可能なハウジング／ミラーアセンブリは、２つ以上のアセンブリが静的に装着された実施形態よりも高いコスト優位性を提供することができる。ある特定の例示的実施形態は、１２個の別個のレベルを含み得、単一の再配置可能なハウジングは、１２個の異なる静的ハウジングおよび／またはミラーアセンブリを含む実施形態に比べて、コストおよびメンテナンスを節約することができる。

図６は、ある特定の例示的実施形態によるＶＩＧユニットを作製するための例示的なプロセスを示すフローチャートである。ステップＳ６０１において、第１の基板を提供する。ステップＳ６０３において、第１の基板の第１の主表面上にスペーサまたはピラーを配置する。ステップＳ６０５において、第１の基板の周縁部の周りにフリット材料を配設する（たとえば、プリントする、または場合によっては適用する）。ステップＳ６０７において、第２の基板の上に第２の基板を提供し、それらの間にピラーまたはスペーサを挟持し、キャビティを規定する。ステップＳ６０９において、たとえば、気密の縁部封止を形成するために、サブアセンブリに点火する。ステップＳ６１１において、たとえば、縁部封止において第１の基板または第２の基板のポンプアウトポートあるいは他の場所に配設されたポンプアウト管を使用して、キャビティを好適な真空レベルまで減圧する。ステップＳ６１３において、任意選択で、（たとえば、第１の基板と第２の基板との間の空間の）プラズマ洗浄を実行することができる。たとえば、参照により各々の内容全体が本明細書に組み込まれる、２０１１年５月３１日付で出願された米国出願第１３／１４９，０８５号および米国特許第６，６９２，６００号を参照されたい。

ステップＳ６１５において、ポンプアウト管を閉じる。これは、ある特定の例示的実施形態では、本明細書で開示する技法にしたがってポンプアウト管を溶断することによって、たとえば、ポンプアウト管上でレーザービームを集束させることによって、あるいは、何らかの他の形態の熱および／またはエネルギーに曝露することによって達成することができる。ステップＳ６１７において、キャップのキャビティがポンプアウト管の突き出している部分を軸方向に受け入れるように、封止されたポンプアウト管の上にキャップを配設することができる。キャップは、好ましくは、外部基板の表面に、あるいはキャップとポンプアウト管とが互いに機械的に隔離されるようにポンプアウト管が配置された区域に接続される。この接合は、キャップの平坦な底部表面と基板の表面との間に介挿される接着剤（ある特定の例示的実施形態では、両面テープまたは他の接着剤とすることができる）を使用して達成され得る。接着材料は、好ましくは、ＶＩＧユニットの寿命の間持続することが予想され、ＵＶ、水などに対して耐性があり、キャップと基板との間に高品質の封止を形成することができる。例示的なポンプアウト管を保護技法が、たとえば、２０１１年９月２８日付で出願された米国特許出願第１３／２４６，９８０号において開示され、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明の様々な実施形態では、縁部封止４は、はんだガラスを含むがこれには限定されない任意の好適な材料で作製することができる。ある特定の実施形態では、縁部封止４は、マイクロ波エネルギー、赤外線、または任意の他の好適な熱源を使用して硬化させることができる。ある特定の例示的実施形態では、ＶＩＧユニットの縁部を封止するために使用されるフリット材料は、たとえば、２０１１年２月２２日付で出願された米国特許出願第１２／９２９，８７５号および／または２０１１年９月２１日付で出願された米国特許出願第１３／２３８，３５８号に開示されるフリット材料のうちの１つとすることができ、当該出願の内容全体は参照として本明細書に組み込まれる。たとえば、Ｆｅｒｒｏ（登録商標）２８２４Ｂおよび２８２４Ｇフリットを含む他のフリット材料を使用してもよい。たとえば、その内容全体が本明細書に参照として組み込まれる２０１１年２月２２日付で出願された米国特許出願第１２／９２９，８７４号を参照されたい。異なる実施形態では、他のいわゆる「無鉛」フリットを使用してもよい。

ある特定の例示的実施形態では、封止温度は、約５００℃以下とすることができる。好ましくは、封止温度は、さらにより低く、たとえば、約４５０℃以下に、より好ましくは、約４００℃以下に、時には約３７５℃以下に保つことができる。先に列挙したフリットに関して使用される例示的なフリット封止温度は、約３８０℃である。

ある特定の実施形態では、各スペーサ５は、約０．１〜１．０ｍｍの、より好ましくは、約０．２〜０．４ｍｍの高さを有し得る。スペーサ５は、はんだガラス、ガラス、セラミック、金属、ポリマー、または本発明の異なる実施形態における任意の他の好適な材料で作製することができる。スペーサ５は、円筒形状、丸型形状、球形形状、ダイム形状、Ｃ字形状、ピロー形状、または本発明の異なる実施形態における任意の他の好適な形状とすることができる。

本発明のある特定の実施形態では、基板２基板３とは、ほぼ同じサイズとすることができる。ただし、他の実施形態では、一方のガラス基板２のサイズは、真空ＩＧユニットの縁部の近位にほぼＬ字形状の段を提供するために、他方のガラス基板３のサイズよりも大きいことがある。

本明細書に記載する例示的実施形態は、多種多様なＶＩＧアセンブリおよび／または他のユニットもしくは構成要素に関して使用され得ることが了解されよう。たとえば、基板は、ガラス基板、熱強化基板、焼戻し基板、ラミネート加工品（たとえば、ＰＶＢ、ＥＶＡなどのような、ポリマーベースの中間層と接続した２つ以上のガラスシートまたは他の材料）などとすることができる。

ある特定の例示的実施形態は、溶断が容易になるようにポンプアウト管を照明するための技法に関する。より詳細には、ある特定の例示的実施形態では、ポンプアウト管は、生産機器上のレーザーの光学部品を通して照明される。光は、レーザービームとして、たとえば、１つまたは複数の石英窓を通って炉の内部にあるミラーに向かって、次いで、ポンプアウト管に向かって異なる方向に（たとえば、下向きに）同じ経路を辿ることができる。この照明技法は、視覚システムが溶融すべきポンプアウト管を配置するのに役立ち得る。視覚システムは、レーザービームが確実にポンプアウト管の頂部と整列するのを補助するために、レーザー源またはそのコントローラに位置オフセットを提供することができる。

ポンプアウト管は、視覚システムがポンプアウト管の位置を特定することを補助するために使用され得る画像を取得するのを補助するために、バックライトで照らすことができる。たとえば、ポンプアウト管を（たとえば、下方から）バックライトで照らすことにより、ポンプアウト管の規定フィーチャについてのコントラストを高めることができ、それにより、視覚システムによって識別することができるように補助する。ただし、残念なことに、たとえば、好適な高温光を見つけることはいくぶん困難であるので、炉内の熱は、このタイプの照明についての問題を引き起こす。ファイバー光学システム（ファイバーを内部にルーティングした状態で光が炉外の残ることを可能にする）を採用することが可能であり得るが、依然として、ファイバーの温度範囲ならびにサイズに関する実用的な限界がある。照明および視覚を目的とすると、たとえば、０．７５インチのバックライトで照らされた円が有利であることが分かる。上記のように、炉温度は、３００℃またらさらにそれよりも高い温度に達し得る。

ある特定の例示的実施形態は、中実の石英棒のセクションを切断し、ＬＥＤライトの前に一端を配置することによって、これらの問題に対処する。石英棒は所望のロケーションに「照明を運ぶ」ことができ、そのような例示的な配列を使用すると、ポンプアウト管を通る良好な光透過が可能であることが分かる。石英棒は、ある特定の例示的実施形態では、たとえば、必要スペースを低減し、光源を交互に配置するのを補助するように、屈曲させることができる。９０度屈曲した石英棒をテストし、石英棒がより大きく屈曲している場合であっても、良好な光透過率を提供することが分かる。一般に、石英は、その良好な光透過特性および極めて低い熱応力特性を理由に、優れた材料選択であることが分かる。ある特定の例示的実施形態は、石英棒の実質的部分（場合によっては、その大部分）が炉温度であり、炉の外側の端部が周囲条件またはその付近であることを含み得るので、これらの特性は有利である。

図７は、光源端部が９０度の不透明面であり、対向する端部が３０度の不透明面である直線長さの石英棒を組み込む例示的な照明システムの概略図である。レーザー／視覚システム４１は、ＶＩＧユニットサブアセンブリ１上に、かつ、ポンプアウト管に向かって下向きにレーザーおよび光をダイレクトする。コントラストを高めるのを補助するために、光源４３からの光は、石英棒４５を通過する。詳細には、石英棒４５は、光源４３に近接する第１の面４５ａと、コントラストを付加すべき場所に近接する第２の傾斜面４５ｂとを含む。図７を見ると分かるように、石英棒４５の実質的部分は炉の中に配置され、したがって、その高温の内部環境にさらされ、石英棒４５自体は、側壁２５を貫通する。

図８は、端部がガラス平面に対して直角に配置された、直線長さの石英棒を組み込む例示的な照明システムの概略図である。図８の例は、石英棒４５'が炉床４７を貫通し、２つの垂直的な面を含むという点を除いて、図７の例と同様である。この手法は、図７の手法と比較して優れた光強度を提供することが分かる。

この手法は、炉の床が下方から石英棒を移植するためにアクセス可能であることを必要とする。これは、１レベル炉に許容可能であり得る。ただし、炉床は、たとえば、マルチレベル炉が使用されるある特定の配列ではアクセス不可能であり得、したがって、第１のレベルの上方の炉内に、光源および配置すべき石英棒を配置することが困難になる。これは、レベル間に距離を増大させるという点で課題を提起することがあり、定格化されるものをはるかに超える温度などに光源がさらされる。

図９は、ある特定の例示的実施形態による、屈曲した石英棒を組み込む例示的な照明システムの概略図である。すなわち、ある特定の例示的実施形態では、一方の端部の近くに屈曲部をもつ中実の溶融石英棒の長さを使用して、石英棒の当該端部をガラス平面に対して直角に近接させ、それにより、改善されたバックライト能力を提供することができる。その場合、照明光源は、炉の側壁の外側に残ることができ、光は、ポンプダウン管の下に配置された石英棒の対向する端部に「運ばれ」る。石英棒の大部分は、炉のプロセス温度になり得、照明源端部は、周囲温度の、または付近のままであり得る。石英棒の両端は、均一な光分散を改善するために不透明にすることができる。ある特定の例示的実施形態では、石英棒は、照明能力を依然として提供しながら機械的干渉を低減するのを補助するように屈曲された合成物とすることができる。

図９の例示的実施形態は、上述の図５の例示的実施形態に基づくことが了解されよう。図９は、たとえば、光源４３（ある特定の例示的実施形態ではＬＥＤ光源であり得る）に近接した第１の部分４５ａ''と、１つまたは複数の屈曲部分４５ｂ''と、ＶＩＧユニットサブアセンブリ１および封止すべきポンプアウト管に近接した第３の部分４５ｃ''とを含む様々な部分を含む、屈曲した石英棒を含む。石英棒は、側壁２５'''の別個の開口部を通ってルーティングされる。

ある特定の例示的実施形態では、有利には、さらなるコントラストを加えてパート認識を容易にするように、ポンプアウト管の頂部照明を際立たせることができる。さらに、ある特定の例示的実施形態では、リモート照明源はバックライトを提供することが可能であり得るが、一般に、共通のリモート光ファイバーオプションを含む市販のバックライト解決策は、炉内の高温に耐えるようには対応していない。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットのためのレーザーチップオフシステムが提供される。炉は、炉内部と、少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを有し、少なくとも１つの開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。炉内部の中には、少なくとも１つのリフレクタが配置される。炉の外側には少なくとも１つのレーザー源が配置され、少なくとも１つのレーザー源は、窓と整列しており、少なくとも１つのリフレクタに向かってレーザービームを射出するように構成される。少なくとも１つのリフレクタは、少なくとも１つのレーザー源から射出されたレーザービームを、炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更させるように炉内部内で方向付けられる。

ある特定の例示的実施形態では、キットが提供される。本キットは、封止すべきガラス製ポンプアウト管とポンプアウト管の上に配置されたポンプカップとを含む少なくとも１つの真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットサブアセンブリと、ＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管を封止するためのレーザーチップオフシステムとを備える。当該システムは、炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された壁とを有する炉とを含み、少なくとも１つの開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。炉内部の中に少なくとも１つのリフレクタが配置される。炉内部の外側に少なくとも１つのレーザー源が配置され、少なくとも１つのレーザー源は、窓と整列しており、少なくとも１つのリフレクタに向かってレーザービームを射出するように構成される。少なくとも１つのリフレクタは、ＶＩＧユニットサブアセンブリが炉内部に提供されたときに、少なくとも１つのレーザー源から射出されたレーザービームを、ＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更させるように炉内部内で方向付けられる。

上記２つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、そのまたは各々の前記開口部は、少なくとも第１の窓および第２の窓を含むことができる。

上記３つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、各前記窓は、石英で作製することができる。

上記４つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、炉の中に一連のローラーを配置することができ、当該ローラーは、炉を通してＶＩＧユニットサブアセンブリを搬送するのに適している。

上記５つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、少なくとも１つのレーザー源から射出されたレーザービームが焦束する区域を調整するために、当該少なくとも１つのレーザー源を水平および／または垂直に再配置することができる。

前のパラグラフのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、人工視覚システムは、（ａ）炉内でのＶＩＧユニットサブアセンブリの配置を検出し、（ｂ）制御ユニットの少なくとも１つのプロセッサに信号を提供するように構成することができ、当該信号は、検出された配置に応じて、レーザービームが集束する区域を調整するために少なくとも１つのレーザー源の垂直調整を行うべきかどうかを判断するために、少なくとも１つのプロセッサによって解釈される。

上記７つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、炉の側壁は、複数の開口部を含むことができ、各前記開口部は、その中に配置された少なくとも１つの窓を含み、開口部は互いに離間しており、炉内面の中に複数のリフレクタが配置することができ、各前記リフレクタは対応する開口部および窓と整列しており、各前記窓の外側に複数のレーザー源を配置可能であり得、各前記レーザー源は、対応するリフレクタにレーザービームを射出するように構成され、対応するリフレクタは、それと接触する対応するレーザービームを、その対応するレベルで炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更させるように方向付けられる。

前のパラグラフのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、レーザー源は個別に作動可能であり得る。

上記２つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、複数の扉を側壁の中に配置することができ、各前記扉は、側壁の対応する開口部を閉じるために提供される。

上記１０個のパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、少なくとも１つのリフレクタが配置されたハウジングを提供することができ、当該ハウジングは、側壁の少なくとも１つの開口部を通って炉内部へと延び、ハウジングは、少なくとも１つのレーザー源と整列した第１の窓と、第１の窓に対して実質的に直角な第２の窓とを支持する。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法が提供される。炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された壁とを有する炉を提供する。炉内部の中に少なくとも１つのリフレクタが配置される。炉の中にＶＩＧユニットサブアセンブリを供給し、ＶＩＧユニットサブアセンブリは、封止すべきポンプアウト管を有する。炉の外側に配置されたレーザー源からレーザービームが射出され、レーザービームは、少なくとも１つの窓を通してリフレクタに向かって射出され、リフレクタによって、封止すべきポンプアウト管に向かって向きを変更される。ＶＩＧユニットを作製する際に、レーザービームを使用してポンプアウト管の少なくとも一部を溶断する。

前のパラグラフのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、開口部は、少なくとも第１の石英窓および第２の石英窓を含むことができる。

上記２つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、炉は、それを通してＶＩＧユニットサブアセンブリを搬送するように構成された複数のローラーを含むことができる。

上記３つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、レーザービームが集束する区域を調整するために、レーザー源を再配置されることができる。

上記４つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、視覚システムによって、炉内でのＶＩＧユニットサブアセンブリの配置を検出することができ、レーザービームが集束する区域中で対応する調整を引き起こすように、ＶＩＧユニットサブアセンブリの検出された配置に基づいてレーザー源の位置を調整することができる。

上記５つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、少なくとも１つのリフレクタが配置されたハウジングを炉に接続することができ、ハウジングは、側壁の開口部を通って炉内部へと延び、ハウジングは、レーザー源と整列した第１の窓と、第１の窓に対して実質的に直角な第２の窓とを支持し、レーザービームが、順番に、第１の窓を通り、リフレクタによって向きを変更させられ、第２の窓を通る。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法が提供される。炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを備える炉を提供し、各開口部は炉の異なるレベルに対応し、各レベルはそれぞれ対応するＶＩＧユニットサブアセンブリに収容するのに適している。炉内部の中にレーザーグレードのミラーが各前記レベルで配置され、各前記開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。異なるそれぞれ対応するレベルで炉にＶＩＧユニットサブアセンブリを供給し、ＶＩＧユニットサブアセンブリは各々、封止すべきポンプアウト管を有する。炉の外側に配置されたレーザー源からレーザービームが射出され、各前記レーザービームは、（ａ）関連付けられた開口部と前記関連付けられた開口部の任意の窓を通され、（ｂ）開口部と関連付けられたミラーに向かってダイレクトされ、（ｃ）ミラーによって、対応するレベルにあるＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更される。ポンプアウト管は、ＶＩＧユニットを作製する際に溶断される。

前のパラグラフのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、レーザー源は、個別に作動可能であり得る。

前のパラグラフのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、炉の壁の中に配置された扉は、レーザー源がそれを通じて使用されていないときに壁の関連付けられた開口部を開閉するために開閉可能であり得る。

上記３つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、炉内面は約５００℃の温度まで加熱可能であり得るが、レーザー源は、周囲温度付近のままである。

上記４つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、炉内面は約３００℃の温度まで加熱可能であり得るが、レーザー源は５０℃以下の温度のままである。

上記５つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、各前記レベルは、対応するミラーが配置されたハウジングを支持することができ、各前記ハウジングは、側壁の対応する開口部を通って炉内部へと延び、各前記ハウジングは、対応するレーザー源と整列した第１の窓と、第１の窓に対して実質的に直角な第２の窓とを支持し、レーザービームは、順番に、第１の窓を通り、リフレクタに向きを変更させられ、第２の窓を通る。

上記のパラグラフのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、照明システムは、少なくとも１つのＬＥＤ光源を含むことができる。

上記２つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、石英棒の端部は不透明とすることができる。

上記３つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、石英棒は、少なくとも１つの屈曲部を含むことができる。

前のパラグラフのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、少なくとも１つの屈曲部は、炉内に配置することができる。

上記５つパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、炉内部内に多数の石英棒を配置することができる。

上記６つの前のパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、そのまたは各々の前記開口部は、少なくとも第１窓および第２の窓を含むことができる。

上記７つパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、ハウジングの中に少なくとも１つのリフレクタを配置することができ、ハウジングは、側壁の少なくとも１つの開口部を通って炉内部へと延び、ハウジングは、少なくとも１つのレーザー源と整列した第１の窓と、第１の窓に対して実質的に直角な第２の窓とを支持する。

上記８つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、炉の側壁は、複数の開口部を含むことができ、各前記開口部は、その中に配置された少なくとも１つの窓を含み、開口部は互いに離間している。炉内部の中に複数のリフレクタを配置することができ、各前記リフレクタは対応する開口部および窓と整列している。各前記窓の外側に複数のレーザー源を配置可能であり得、各前記レーザー源は、対応するリフレクタにレーザービームを射出するように構成され、対応するリフレクタは、それと接触する対応するレーザービームを、その対応するレベルで炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更させるように方向付けられる。前記開口部ごとに石英棒を提供することができる。

前のパラグラフのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、石英棒は、少なくとも１つの屈曲部を含むことができる。

上記２つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、レーザーチップオフシステムは、少なくとも１つのリフレクタが配置されたハウジングであって、当該ハウジングが、側壁の前記開口部を通って炉内部へと延び、ハウジングは、少なくとも１つのレーザー源と整列した第１の窓と、第１の窓に対して実質的に直角な第２の窓とを支持する、ハウジングをさらに備えることができる。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）をユニットにする方法が提供される。炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを備える炉が提供される。炉内部の中にリフレクタが配置され、側壁の中に少なくとも１つの窓が配置される。ＶＩＧユニットサブアセンブリが炉に供給され、ＶＩＧユニットサブアセンブリは、封止すべきポンプアウト管を有する。ポンプアウト管は、視覚システムおよびコントラスト強調バックライトを使用して配置され、コントラスト強調バックライトは、炉の外部に配置される光源から発し、石英棒を介して炉内部に搬送される。レーザービームは、炉の外側に配置されたレーザー源から射出され、レーザービームは、少なくとも１つの窓を通ってリフレクタに向かって射出され、リフレクタによって、封止すべきポンプアウト管に向かって向きを変更される。ポンプアウト管は、ＶＩＧユニットを作製する際にレーザービームを使用して溶断される。

上記の２つパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、視覚システムから受信した制御信号に基づいて、レーザー源の位置を調整することができる。

上記３つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、照明システムは、少なくとも１つのＬＥＤ光源を含むことができる。

上記４つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、石英棒の端部は、不透明とすることができる。

上記５つのパラグラフのいずれかのフィーチャに加えて、ある特定の例示的実施形態では、石英棒は、少なくとも１つの屈曲部を含むことができる。

ある特定の例示的実施形態では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法が提供される。炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを備える炉を提供し、各開口部は、炉の異なるレベルに対応し、各レベルは、それぞれ対応するＶＩＧユニットサブアセンブリに収容するのに適している。炉内部の中にレーザーグレードのミラーが各前記レベルで配置され、各前記開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される。異なるそれぞれ対応するレベルで炉にＶＩＧユニットサブアセンブリを供給し、ＶＩＧユニットサブアセンブリは、封止すべきポンプアウト管を有する。各レベルにおいて、そのレベルに提供された視覚システムおよびコントラスト強調バックライトを使用して、対応するＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管を配置し、コントラスト強調バックライトは、炉の外部に配置された光源から発し、石英棒を介して炉内部に搬送される。炉の外側に配置されたレーザー源からレーザービームが射出され、各前記レーザービームは、（ａ）関連付けられた開口部と関連付けられた開口部の任意の窓を通され、（ｂ）開口部と関連付けられたミラーに向かってダイレクトされ、（ｃ）ミラーによって、対応するレベルにあるＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変更される。ポンプアウト管は、ＶＩＧユニットを作製する際に溶断される。

他の非水晶材料を使用して、ＶＩＧユニット「の下の」区域に、または、任意の他の好適な区域に、外部光源から光を搬送し、それにより、他の非水晶材料は、視覚システムを補助するのに役立つバックライトとして機能することができることが了解されよう。そのような材料は、炉の高温を克服すると同時に、バックライトとしての目的を果たすために好適な光量を搬送することが可能であり得る。

本発明は、現時点で最も実用的かつ好適な実施形態であるとみなされるものに関して記載してきたが、本発明は、開示した実施形態に限定すべきではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内に含まれる様々な修正形態および等価構成を網羅すること意図するものであることを理解されたい。

Claims

炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを備え、前記少なくとも１つの開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される、炉と、
前記炉内部の中に配置された少なくとも１つのリフレクタと、
前記炉内部の外側に配置され、前記窓と並んでおり、前記少なくとも１つのリフレクタに向かってレーザービームを射出するように構成される、少なくとも１つのレーザー源と
を備え、
前記少なくとも１つのリフレクタは、前記少なくとも１つのレーザー源から射出された１つまたは複数のレーザービームが、前記炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変えるように、前記炉内部内で方向付けられる、
真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットのためのレーザーチップオフシステム。
前記開口部が、少なくとも第１の窓および第２の窓を含む、
請求項１に記載のシステム。
それぞれの前記窓が、石英で作製されている、
請求項２に記載のシステム。
前記炉の中に配置され、前記炉を通して前記ＶＩＧユニットサブアセンブリを搬送するのに適している、一連のローラーをさらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
前記少なくとも１つのレーザー源が、そこから射出されたレーザービームが集束する区域を調整するために再配置可能である、
請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
（ａ）前記炉内での前記ＶＩＧユニットサブアセンブリの配置を検出し、（ｂ）制御ユニットの少なくとも１つのプロセッサに信号を提供するように構成された人工視覚システムをさらに備え、
前記信号は、検出された前記配置に応じて、前記レーザービームが集束する区域を調整するために前記少なくとも１つのレーザー源の垂直調整を行うべきかどうかを判断するために、前記少なくとも１つのプロセッサによって解釈される、
請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。
前記炉の前記側壁が複数の開口部を含み、それぞれの前記開口部が、その中に配置された少なくとも１つの窓を含み、前記開口部が互いに離間しており、
前記炉内部の中に複数のリフレクタが配置され、それぞれの前記リフレクタが、対応する開口部および窓と並んでおり、
それぞれの前記窓の外側に複数のレーザー源を配置可能であり、それぞれの前記レーザー源は、対応するリフレクタにレーザービームを射出するように構成され、
前記対応するリフレクタは、それと接触する対応するレーザービームが、その対応するレベルで前記炉内部に提供されたＶＩＧユニットサブアセンブリのポンプアウト管に向かって向きを変えるように、方向付けられている、
請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
前記レーザー源が、個別に作動可能である、
請求項７に記載のシステム。
前記側壁に配置され、前記側壁の対応する開口部を閉じるために提供される、複数の扉をさらに備える、
請求項１から８のいずれか１項に記載のシステム。
前記少なくとも１つのリフレクタが配置され、前記側壁の前記少なくとも１つの開口部を通って前記炉内部へと延び、前記少なくとも１つのレーザー源と並んだ第１の窓と、前記第１の窓に対して実質的に直角な第２の窓とを支持する、ハウジングをさらに備える、
請求項１から９のいずれか１項に記載のシステム。
封止すべきガラス製ポンプアウト管と前記ポンプアウト管の上に配置されたポンプカップとを含む、少なくとも１つの真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットサブアセンブリと、
前記ＶＩＧユニットサブアセンブリの前記ポンプアウト管を封止するためのレーザーチップオフシステムと、を備え、
前記レーザーチップオフシステムが、
炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された壁とを有し、前記少なくとも１つの開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される、炉と、
前記炉内部の中に配置された少なくとも１つのリフレクタと、
前記炉内部の外側に配置され、前記窓と並んでおり、前記少なくとも１つのリフレクタに向かってレーザービームを射出するように構成される、少なくとも１つのレーザー源と、
を備え、
前記少なくとも１つのリフレクタは、前記ＶＩＧユニットサブアセンブリが前記炉内部に提供されたとき、前記少なくとも１つのレーザー源から射出されたレーザービームが、前記ＶＩＧユニットサブアセンブリの前記ポンプアウト管に向かって向きを変えるように、前記炉内部内で方向付けられる、
キット。
前記レーザーチップオフシステムが、
前記少なくとも１つのリフレクタが配置され、前記側壁の前記少なくとも１つの開口部を通って前記炉内部へと延び、前記少なくとも１つのレーザー源と並んだ第１の窓と、前記第１の窓と実質的に直交する第２の窓とを支持する、ハウジングをさらに備える、
請求項１１に記載のキット。
炉内部と少なくとも１つの開口部が形成された側壁とを有し、前記炉内部の中にリフレクタが配置され、前記側壁に少なくとも１つの窓が配置される、炉を提供することと、
前記炉に、封止すべきポンプアウト管を有するＶＩＧユニットサブアセンブリを供給することと、
前記炉の外側に配置されたレーザー源から、前記少なくとも１つの窓を通して前記リフレクタに向かって射出され、前記リフレクタによって、封止すべき前記ポンプアウト管に向かって向きを変えるレーザービームを射出することと、
前記ＶＩＧユニットを作製する際に、前記レーザービームによって前記ポンプアウト管の少なくとも一部を溶融することと、
を含む、
真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法。
前記開口部が、少なくとも第１の石英窓および第２の石英窓を含む、
請求項１３に記載の方法。
前記炉が、前記炉を通して前記ＶＩＧユニットサブアセンブリを搬送するように構成された複数のローラーを含む、
請求項１３から１４のいずれか１項に記載の方法。
前記レーザービームが集束する区域を調整するために、前記レーザー源を垂直および／または水平に再配置することをさらに含む、
請求項１３から１５のいずれか１項に記載の方法。
視覚システムによって、前記炉内での前記ＶＩＧユニットサブアセンブリの配置を検出することと、
前記レーザービームが焦束する区域中で対応する調整を引き起こすように、前記ＶＩＧユニットサブアセンブリの検出された前記配置に基づいて前記レーザー源の位置を調整することと、
をさらに含む、
請求項１３から１６のいずれか１項に記載の方法。
前記少なくとも１つのリフレクタが配置されたハウジングが、前記炉に接続され、前記側壁の前記開口部を通って前記炉内部へと延び、前記レーザー源と並んだ第１の窓と、前記第１の窓に対して実質的に直角な第２の窓とを支持し、
射出された前記レーザービームが、順番に、前記第１の窓を通り、前記リフレクタによって向きを変え、前記第２の窓を通る、
請求項１３から１７のいずれか１項に記載の方法。
炉内部と複数の開口部が形成された側壁とを備える炉であって、各開口部が前記炉の異なるレベルに対応し、各レベルが、それぞれ対応するＶＩＧユニットサブアセンブリに収容するのに適しており、前記炉内部の中にレーザーグレードのミラーが各前記レベルで配置され、各前記開口部の中に少なくとも１つの窓が配置される、炉を提供することと、
前記炉に、その異なるそれぞれのレベルで、封止すべきポンプアウト管をそれぞれ有するＶＩＧユニットサブアセンブリを供給することと、
前記炉の外側に配置されたレーザー源から、（ａ）関連付けられた開口部と前記関連付けられた開口部の任意の窓とを通して射出され、（ｂ）前記開口部と関連付けられた前記ミラーに向けられ、（ｃ）前記ミラーによって、前記対応するレベルにある前記ＶＩＧユニットサブアセンブリの前記ポンプアウト管に向かって向きを変える、レーザービームを射出することと、
を含み、
前記ポンプアウト管が、前記ＶＩＧユニットを作製する際に溶融される、
真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットを作製する方法。
前記レーザー源が個別に作動可能である、
請求項１９に記載の方法。
前記炉の前記壁に配置された扉は、レーザー源がそれを通じて使用されるときには、前記壁の関連付けられた開口部を開くことができ、レーザー源がそれを通じて使用されないときには、前記壁の関連付けられた開口部を閉じることができる、
請求項１９から２０のいずれか１項に記載の方法。
前記炉内部は５００℃の温度まで加熱可能であるが、前記レーザー源は周囲温度かその近傍のままである、
請求項１９から２１のいずれか１項に記載の方法。
前記炉内部は３００℃の温度まで加熱可能であるが、前記レーザー源は５０℃以下の温度のままである、
請求項１９から２１のいずれか１項に記載の方法。
それぞれの前記レベルが、対応するミラーがその中に配置されたハウジングを支持し、
それぞれの前記ハウジングが、前記側壁の前記対応する開口部を通って前記炉内部へと延び、前記対応するレーザー源と並んだ第１の窓と、前記第１の窓に対して実質的に直角な第２の窓とを支持し、
射出された前記レーザービームが、順番に、前記第１の窓を通り、前記リフレクタによって向きを変え、前記第２の窓を通る、
請求項１９から２３のいずれか１項に記載の方法。