KR0177091B1 - 근적외선 광학계의 정렬장치 및 방법 - Google Patents

근적외선 광학계의 정렬장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 더미-필터를 이용하여 기구적 정렬 방식에서 광학적 정렬 방식으로 변환할 수 있는 근적외선 광학계의 정렬 장치 및 방법에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 더미-필터를 사용하므로서 광학계 정렬 정확도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 근적외선 광학계의 정렬 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 근적외선 광학계의 정렬장치에 있어서, 피사체로 부터 반사된 레이져(10)를 통과시키는 대물렌즈 ; 상기대물렌즈를 통과한 상기 레이져를 일정한 각도로 반사시키는 반사경 ; 상기 반사경에 의해 반사된 레이져는 반사시키고, 일부의 가시광선은 통과시크는 광속 분리기 ; 상기 광속분리기를 통과한 가시광선중, 기준정렬파장인 가사광선 파장과 실제 사용될 근적외선 파장차이에 의한 거리 차이를 보상하는 더미 필터 ; 및 상기 더미-필터의 거리차 보상에 의해 촛점이 맺히는 핀홀로 구성된다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 근적외선 광학계에 사용된다.

Description

근적외선 광학계의 정렬 장치 및 방법
제1도는 종래 기술에서 근적외선 광학계 정렬장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
제2도는 종래 기술에서 근적외선 광학계 정렬장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
제3도는 본 발명에 따른 근적외선 광학계 정렬장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
제4도는 본 발명에 따른 근적외선 광학계 정렬장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 레이져 12 : 대물렌즈
14 : 반사경 16 : 광속분리기
18 : 더미-필터(dummy-filter) 20 : 핀홀
22 : 가시광선 24 : 근적외선
본 발명은 광학계 정렬에 관한 것으로서, 특히 더미-필터를 이용하여 기구적 정렬 방식에서 광학적 정렬방식으로 변환할 수 있는 근적외선 광학계 정렬장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 광학계 정렬시, 가시광선 영역의 광학계 정렬은 일반적인 광학계 정렬 장치를 사용하여 사용자가 눈으로 보면서 광학계 정렬을 실행함으로서 매우 정밀하게 광학계를 정렬할 수 있다. 그러나, 근적외선 영역의 광학계 정렬은 근적외선이 눈에 보이지 않는 관계로 가시광선의 기준광선을 사용하게 되어 가시광선과 근적외선광선의 파장 차이에 의해 정확한 광학적 정렬이 불가능하였다.
종래에는 제1, 2도에 도시된 바와 같이, 근적외선 광학계의 정렬장치 및 방법을 나타낸 개략도로서, 상기 광학계는 피사체로부터 반사된 레이저(30)를 통과시키는 대물렌즈(32)와, 상기 레이져(30)를 일정한 각도(90도)로 반사시키는 반사경(34)과, 상기 반사된 레이져(30)는 반사시키고 가시광선(40)은 통과시키는 광속분리기(36)와, 상기 광속분리기(36)에 의해 반사된 레이져(10)의 촛점을 맺히게 하는 핀홀(38)로 구성된 것이다.
상기와 같이 구성된 광학계에서 근적외선의 파장을 정렬할 수 있는 방법은 다음과 같다.
제2도에 도시된 바와 같이 정렬용 기준 파장인 가시광선(40)을 대물렌즈(32)를 통해 핀홀(38)에 촛점(A)을 맺히게 한 후, 상기 가시광선(40)의 파장과 근적외선(42) 광선의 파장에 의해 발생될 기구적인 차이(즉, 가시광선과 근적외선 파장 차이에 의한 거리(d)차이)를 계산한다. 그후, 기구적인 차이에서 발생되는 거리(d)만큼 기구적으로 보상한 후, 상기 대물렌즈(32)를 이동하여 B에서 셋팅한다. 그후, 실제 사용될 근적외선(42)은 대물렌즈(32)를 통과하여 핀홀(38)에 촛점(B)에 맺히게 된다.
위와 같은 방법을 사용시 사용자가 근적외선(42) 광선에 대한 광학계의 정렬 정확도를 확인 할 수 없기 때문에 광학계 정렬에 대한 신뢰성이 떨어지며, 또한 가시광선(40)과 근적외선(42)파장 차이에 의해 근적외선 광학계를 정렬하기 때문에 정확도가 떨어지며, 이로인해 광학적 정렬이 불가능하고 제품 완성 후 수리 작업이 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 더미-필터를 사용하므로서 광학계 정렬의 정확도 신뢰성을 향상시킬 수 있는 근적외선 광학계의 정렬 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 더미-필터를 사용함으로서 일반적인 가시광선 기준파장을 사용하는 검사장비를 이용하여 근적외선 광학계를 정렬할수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기구적인 정렬 방식이 아닌 광학적인 정렬 방식으로 근적외선 광학계를 정렬할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제품의 완성 후, 수리 작업이 용이한 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 근적외선 대역에 포함되는 모든 파장에 대해서도 광학적 정렬이 가능한 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 근적외선 광학계의 정렬장치에 있어서, 피사체로부터 반사된 레이져(10)를 통과시키는 대물렌즈(12); 상기 대물렌즈(12)를 통과한 상기 레이져(10)를 일정한 각도로 반사시키는 반사경(14); 상기 반사경에 의해 반사된 레이져(10)는 반사시키고, 일부의 가시광선(22)은 통과시키는 광속분리기(16); 상기 광속분리기(16)를 통과한 가시광선중, 기준정렬파장인 가시광선(22) 파장과 실제 사용될 근적외선(24) 파장 차이에 의한 거리 차이를 보상하는 더미 필터(18) ; 및 상기 더미-필터(18)의 거리차 보상에 의해 촛점이 맺히는 핀홀(20)로 구성된다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 근적외선 파장의 종류에 따라 더미-필터의 두께를 결정하여 광학계에 설치하는 제1과정과, 대물렌즈를 통과한 가시광선의 촛점을 핀홀에 맞추는 제2과정과, 상기 광학계에서 피사체에 레이져를 조사하는 제3과정과, 상기 피사체로 부터 반사된 레이져가 대물렌즈를 통과하는 제4과정과, 상기 레이져가 반사경에 의해 일정한 각도(90도)로 반사되는 제5과정과, 상기 반사된 레이져는 광속분리기의 제어로 인해 더미-필터 측으로 반사되고, 가시광선은 광속분리기를 통과하는 제6과정과, 상기 반사된 레이져는 더미-필터에 의해 광학적으로 정렬되는 제7과정과, 상기 더미-필터를 제거하면 레이져의 촛점이 핀홀에 맺히게됨으로서 근적외선 파장에 대해 보상하는 제8과정으로 구성된다.
이하 본 발명의 바잠직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 근적외선 광학계의 정렬 장치 및 방법은 제3, 4도에 도시된 바와 같이 상기 광학계는 피사체로 부터 반사된 레이져(10)를 통과시키는 대물렌즈(12)와, 상기 대물렌즈(12)를 통과한 상기 레이져(10)를 일정한 각도(90도)로 반사시키는 반사경(14)과, 상기 반사경에 의해 반사된 레이저는 반사시키고, 일부의 가시광선(22)은 통과시키고 일부의 가시광선(22)은 반사시키는 광속분리기(16)와, 상기 광속분리기(16)를 통과한 가시광선중, 기준정렬파장인 가시광선(22) 파장과 실제 사용될 근적외선(24)파장 차이에 의한 거리(d)차이를 보상하는 더미-필터(18)와, 상기 더미 필터(18)의 거리차 보상에 의해 초점이 맺히는 핀홀(20)로 구성된다.
이때, 상기 더미-필터(18)의 측면은 사각모양으로 형성되며, 또한 상기 더미-필터(18)는 형상 및 크기에 무관하게 형성된다. 또한 상기 더미-필터(18)는 두께별로 제작하여 광학 보정용 필터로 사용할 수 있다.
이때, 상기 근적외선 광학계 정렬장치는 상기 대물렌즈(12)와 더미-필터(18)와 핀홀(20)만으로도 구성되어질 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학계 정렬장치는 피사체로부터 반사된 레이져(10)를 통과시키는 대물렌즈(12)와 상기 대물렌즈(12)를 통과한 상기 레이져(10)중, 기준정렬파장인 가시광선(22) 파장과 실제 사용될 근적외선(24) 파장 차이에 의한 거리 차이(d)를 보상하는 더미 필터(18)와, 상기 더미-필터(18)를 통과한 레이져의 촛점을 맺히게 하는 핀홀(20)로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
제4도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학계 정렬장치는 근적외선(24) 파장의 종류에 따라 더미-필터(18)의 두께를 결정하여 광학계에 설치하는 제1과정과, 대물렌즈(12)를 통과한 가시광선(22)의 촛점을 핀홀(20)에 맞추는 제2과정과, 상기 광학계에서 피사체에 레이져(10)를 조사하는 제3과정과, 상기 피사체로 부터 반사된 레이져(10)가 대물렌즈(12)를 통과하는 제4과정과, 상기 레이져(10)가 반사경(14)에 의해 일정한 각도(90도)로 반사되는 제5과정과, 상기 반사된 레이져(10)는 광속분리기(16)의 제어로 인해 더미-필터(18) 측으로 반사되고, 일부의 가시광선(22)은 광속분리기(16)를 통과하고 일부의 가시광선(22)은 반사하는 제6과정과, 상기 반사된 레이져(10)는 더미-필터(18)에 의해 광학적으로 정렬되는 제7과정과, 정렬된 후 상기 더미-필터(18)를 제거하면 레이져(10)의 촛점이 핀홀(20)에 맺히게됨으로서 근적외선(24) 파장에 대해 보상하는 제8과정으로 이루어진다.
이때, 상기 더미-필터(18)는 근적외선(24) 대역에 포함되는 모든 파장에 대해서 광학적 정렬이 가능하도록 두께 별로 여러개를 조합하여 사용할 수 있으며, 또한 상기 더미-필터(18)의 두께 결정은 수식(가시광선 파장에 대한 더미-필터의 귤절율×가시광선 파장과 근적외선 파장 차이에 의한 거리 차이)/(가시광선 파장에 대한 더미-필터의 굴절율-1)에 의해 결정되어 진다.
또한, 도면에 도시된 A는 더미-필터가 없을때 가시광선의 촛점이며, B는 더미-필터(18)를 설치할때 가시광선의 촛점 및 더미-필터(18)가 없을때 근적외선의 촛점이다. 즉 광학계 정렬 후, 상기 더미-필터(18)를 제거하면 근적외선(24) 촛점을 대물렌즈(12)를 이동하지 않고도 핀홀(20)에 자동적으로 맺히게 된다.
그리고, 상기 광학계는 대물렌즈(12)와 더미-필터(18)와 핀홀(20)만으로 구성되어져 근적외선의 파장을 정렬할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의하여 근적외선 광학계 정렬 장치 및 방법은 근적외선 정렬 장치에 더미-필터를 사용하므로서 광학계 정렬의 정확도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 근적외선 영역의 광학계 정렬을 일반적인 가시광선 기준파장을 사용하는 검사장비로도 근적외선 광학계를 정렬할 수 있으며, 종래의 기구적 정렬시 사용중 정렬 상태에 대해 전혀 확인 할 수 없던 정렬 상태를 더미-필터를 설치한 후 광학계의 정렬 상태를 확인 할 수 있으므로 제품 완성 후 수리 작업이 용이하며, 또한 더미-필터를 두께 별로 여러개를 조합하여 제작하면 근적외선 대역에 포함되는 모든 파장에 대해서도 광학적 정렬이 가능한 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 근적외선 광학계의 정렬장치에 있어서, 피사체로부터 반사된 레이져(10)를 통과시키는 대물렌즈(12); 상기 대물렌즈(12)를 통과한 상기 레이져(10)를 일정한 각도로 반사시키는 반사경(14); 상기 반사경에 의해 반사된 레이져(10)는 반사시키고, 일부의 가시광선(22)은 통과시키는 광속분리기(16); 상기 광속분리기(16)를 통과한 가시광선중, 기준정렬파장인 가시광선(22) 파장과 실제 사용될 근적외선(24) 파장 차이에 의한 거리 차이를 보상하는 더미 필터(18) ; 및 상기 더미-필터(18)의 거리차 보상에 의해 촛점이 맺히는 핀홀(20)로 구성되어짐을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 더미-필터(18)의 측면은 사각모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 더미-필터(18)는 형상 및 크기에 무관하게 형성된 것을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 더미-필터(18)는 두께별로 제작하여 조합하면, 근적외선 대역에 포함되는 모든 파장에 대해 사용가능한 광학 보정용 필터로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬장치.
  5. 근적외선 광학계의 정렬장치에 있어서, 피사체로부터 반사된 레이져(10)를 통과시키는 대물렌즈(12); 상기 대물렌즈(12)를 통과한 레이져(10)중, 기준정렬파장인 가시광선(22) 파장과 실제 사용될 근적외선(24) 파장 차이에 의한 거리 차이를 보상하는 더미 필터(18) ; 및 상기 더미-필터(18)를 통과한 레이져(10)의 촛점을 맺히게 하는 핀홀(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬장치.
  6. 근적외선 광학계의 정렬벙봅에 있어서, 근적외선(24) 파장의 종류에 따라 더미-필터(18)의 두께를 결정하여 광학계에 설치하는 제1과정과; 대물렌즈(12)를 통과한 가시광선(22)의 촛점을 핀홀(20)에 맞추는 제2과정과; 상기 광학계에서 피사체에 레이져(10)를 조사하는 제3과정과; 상기 피사체로 부터 반사된 레이져(10)가 대물렌즈(12)를 통과하는 제4과정과; 상기 레이져(10)가 반사경(14)에 의해 일정한 각도(90도)로 반사되는 제5과정과; 상기 반사된 레이져(10)는 광속분리기(16)의 제어로 인해 더미-필터(18) 측으로 반사되고, 가시광선(22)은 광속분리기(16)를 통과하는 제6과정과; 상기 반사된 레이져(10)는 더미-필터(18)에 의해 광학적으로 정렬되는 제7과정과; 상기 더미-필터(18)를 제거하면 레이져(10)의 촛점이 핀홀(20)에 맺히게됨으로서 근적외선(24) 파장에 대해 보상하는 제8과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 더미-필터(18)는 근적외선(24) 대역에 포함되는 모든 파장에 대해서 광학적 정렬이 가능하도록 두께 별로 여러개를 조합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 더미-필터(18)의 두께 결정은 수식(가시광선 파장에 대한 더미-필터의 굴절율×가시광선 파장과 근적외선 파장 차이에 의한 거리 차이)/(가시광선 파장에 대한 더미-필터의 굴절율-1)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬방법.
  9. 근적외선 광학계의 정렬방법에 있어서, 근적외선(24) 파장의 종류에 따라 더미-필터(18)의 두께를 결정하여 광학계에 설치하는 제1과정과; 대물렌즈(12)를 통과한 가시광선(22)의 촛점을 핀홀(20)에 맞추는 제2과정과; 상기 광학계에서 피사체에 레이져(10)를 조사하는 제3과정과; 상기 피사체로 부터 반사된 레이져(10)가 대물렌즈(12)를 통과하는 제4과정과; 상기 대물렌즈(12)를 통과한 레이져(10)는 더미-필터(18)에 의해 광학적으로 정렬되는 제5과정과; 상기 더미-필터(18)를 제거하면 레이져(10)의 촛점이 핀홀(20)에 맺히게됨으로서 근적외선(24) 파장에 대해 보상하는 제6과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 근적외선 광학계의 정렬방법.
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