KR100445727B1 - 광학기구의 정렬방법 및 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전하고 신속한 광학기구의 정렬방법 및 장치에 관한 것으로서, 빛을 조사하고자 하는 스크라이브 라인에 대응하는 마크가 새겨진 시료를 상기 마크가 원하는 스크라이브 라인과 일치하도록 놓고, 정렬하고자 하는 광학기구에 의하여 빔을 상기 시료에 조사하여 시험조사 라인을 형성하고, 상기 마크와 상기 시험조사 라인을 영상으로 입력하여 상기 마크와 상기 시험조사 라인의 간격을 측정하고, 상기 간격이 0이면 상기 광학기구가 정렬이 되었다고 판단하고, 상기 간격이 0이 아니면 간격이 0이 되도록 상기 광학기구의 위치를 이동시키는 광학기구의 정렬방법 및 빛을 조사하는 광학기구와, 광학기구의 위치를 이동시키는 구동기와, 스크라이브 라인에 해당하는 기준 마크가 새겨진 시료의 영상을 입력하여 인식하는 영상입력기와, 상기 영상으로부터 상기 광학기구가 제대로 정렬되어 있는지를 판단하는 정렬되어 있지 않으면 상기 구동기를 제어하여 상기 광학기구의 위치를 이동시키는 제어기로 구성되는 광학기구의 정렬장치를 제공한다.

상기 방법 및 장치에 의하면 위험한 광학기구라 하더라도 안전하고 신속하게 정렬을 할 수 있다.

Description

광학기구의 정렬방법 및 정렬장치{LASER BEAM ALIGNMENT METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 레이저를 　이용한 　절단에 　있어서 초기크랙(initial crack)을 형성하기 전에 즉, 초기빔을 조사하기에 앞서서 각 레이저의 각 소스빔 등의 광학기구를 졍렬시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.

레이저를 사용하여 예를 LCD(Liquid Crystal Display)용의 유리기판을절단하는 방법을 도1에 의거하여 설명한다.

유리 기판을 도시하지 않은 재치대에 올려 놓고 일방향으로 직선상으로 이동시키면서 유리 기판 위에 광학기구에 의하여 초기빔 및 스크라브빔(scribe beam)을 조사한다. 이렇게 레이저빔에 의하여 가열된 유리 기판에 켄칭 노즐에 의하여 물 등을 분사하여 유리 기판의 가열된 부분을 급격하게 냉각시켜 스크라이브 라인을 형성한다. 계속하여 브레이크빔(break beam)을 조사하여 유리 기판을 완전하게 절단한다.

그러나 각 레이저빔의 위치가 일직선을 이루지 않으면 원하는 스크라이브 라인이 얻어지지 않는다. 즉 도1에서와 같이 예를 들어 초기빔의 위치가 어긋나 있으면 직선의 스크라이브 라인이 얻어지지 않는다.

이를 방지하기 위하여 각 소스빔을 일직선으로 정렬할 필요가 있다. 종래에는 이를 위하여 각 소스빔을 작업자가 육안으로 판단하여 수작업으로 정렬하였다.

따라서 그 정렬이 부정확하였고, 특히 레이저는 보이지 않으므로 그 정렬이 매우 위험하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 완성된 것으로서, 안전하고 정확한 정렬방법 및 정렬장치를 제공한다.

도1은 미스 정렬에 의한 곡선의 스크라이브 라인의 형성을 설명하는 도면,

도2는 본 발명에 사용되는 시료에 대한 설명도,

도3은 본 발명의 한 실시예에 관한 장치의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 2 : 광학기구 3 : 영상 입력기

4 : 제어기 11, 12 : 구동기

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 빛을 조사하고자 하는 스크라이브 라인에 대응하는 마크가 새겨진 시료를 상기 마크가 원하는 스크라이브 라인과 일치하도록 놓고, 정렬하고자 하는 광학기구에 의하여 빔을 상기 시료에 조사하여 시험조사 라인을 형성하고, 상기 마크와 상기 시험조사 라인을 영상으로 입력하여 상기 마크와 상기 시험조사 라인의 간격을 측정하고, 상기 간격이 0이면 상기 광학기구가 정렬이 되었다고 판단하고, 상기 간격이 0이 아니면 간격이 0이 되도록 상기 광학기구의 위치를 이동시키는 광학기구의 정렬방법을 제공한다.

여기에서, 상기 광학기구의 이동이 반복하여 이루어지는 것이 확실한 정렬을 위해서 바람직하다.

또한, 빛을 조사하는 광학기구와, 광학기구의 위치를 이동시키는 구동기와, 스크라이브 라인에 해당하는 기준 마크가 새겨진 시료의 영상을 입력하여 인식하는 영상입력기와, 상기 영상으로부터 상기 광학기구가 제대로 정렬되어 있는지를 판단하는 정렬되어 있지 않으면 상기 구동기를 제어하여 상기 광학기구의 위치를 이동시키는 제어기로 구성되고, 원하는 스크라이브 라인에 맞추어 놓여진 시료를 광학기구에 의하여 조사하고, 상기 조사에 의하여 형성된 라인 및 기준 마크를 영상입력기에 의하여 영상으로 입력하고, 상기 제어기는 상기 영상에서 기준 마크와 형성된 라인의 간격을 계산하여 상기 간격이 0이 아니면 상기 구동기를 제어하여 광학기구의위치를 이동시키는 광학기구의 정렬장치를 제공한다.

여기에서 특히, 상기 영상입력기는 상기 시료가 조사된 위치에 있는 상기 시료의 영상을 입력하면 정렬을 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.

(실시예)

이하, 본 발명의 한 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

우선, 정렬을 위한 시료에 대하여 설명한다. 이 시료는 각 소스의 빔에 잘 녹을 수 있는 글래스나 아크릴 등으로 형성된다. 그 형상은 구애받지 않고 다양하게 만들 수 있다.

이 시료에는 기준 마크(fiducial mark)가 미리 새겨져 있다. 이 기준 마크는 통상 십자 모양으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 스크라이브 라인과 일치시킬 수 있는 형상이면 무엇이든 무방하다.

이 시료를, 실제의 글래스가 절단되는 곳에 형성하려고 하는 스크라이브 라인과 기준 마크를 일치시켜 놓는다. 그리고 정렬하고자 하는 소스빔을 조사한다. 그러면 소스빔을 따라 시료의 표면이 녹아 시험조사 라인이 형성된다.

이러한 시료를 영상입력장치로 읽어 기준 마크와 시험조사 라인을 인식하여 기준 마크와 시험조사 라인의 간격d을 계산한다. 이 간격d이 0이면 정렬은 정상이라고 판단하고, 0이 아니면 소스빔의 위치를 간격d 만큼 이동시킨다. 확인을 위하여 상기 과장을 반복할 수 있다.

상기와 같은 과정을 각 소스빔에 대하여 반복하면서 각 소스빔의위치를 정렬한다.

다음에 본 발명의 한 실시예에 관한 정렬장치를 설명한다.

도3에 나타내는 바와 같이 정렬장치는, 소스빔을 조사하는 광학기구1, 2 및 이에 대한 각 구동기11, 12, 영상입력기3, 제어기4로 구성된다. 도3에서는 소스빔을 2개인 경우을 들었으나 이에 한정되는 것은 아니고 그 이상이거나 또는 하나의 소스빔을 갖추어도 무방하다.

광학기구는 예를 들어 1은 초기빔을 조사하는 초기빔용 광학기구이고, 2는 브레이크빔을 조사하는 브레이크빔용 광학기구이다.

11, 12는 각 광학기구1, 2를 이동시키는 구동기로서, 스텝모터 등으로 구성된다.

영상입력기13는 CCD 카메라 등으로 구성되어 시료의 영상을 입력하여 인식하고 그 결과를 제어기4에 전달한다.

제어기4는 상기 영상 데이터에 의거하여 시험조사 라인으로부터 기준 마크까지의 간격d을 계산하고, 이에 의거하여 각 광학기구1, 2를 이동시키라는 명령을 각 구동기11, 12에 전달한다. 상기 제어기4는 PC 등을 사용하여 구성할 수 있다.

상기 장치를 사용하는 소스빔의 정렬방법에 대하여 설명한다.

우선 시료를 재치대에 놓는다. 이 때에 기준 마크와 형성하고자 하는 이상적인 스크라이브 라인을 일치시키기 위하여 정렬기 등을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 광학기구1를 작동시켜 시료에 레이저빔을 조사하여 시험조사 라인을 형성한다. 이 때 필요하면 시료를 이동시켜 긴 시험조사 라인을 형성하여도 좋다. 그 후에 조사를 정지시키고 시료를 영상입력기3의 밑으로 이동시켜 영상입력기로 하여금 시료에 형성되어 있는 기준 마크 및 시험조사 라인을 인식하게 한다. 이러한 영상정보는 제어기4에 보내어져 기준 마크와 시험조사 라인의 간격d이 계산된다.

여기에서 간격d이 0이면 광학기구1의 정렬은 제대로 되어 있다고 판단하고 광학기구1에 대한 정렬을 중단한다. 그리고 상기 간격d이 0이 아니면, 이 간격d 만큼 상기 광학기구1를 이동시키도록 구동기11에 지시한다. 이 지시를 받은 구동기11는 수신된 간격d 및 방향에 의거하여 광학기구1를 소정량 이동시킨다.

상기의 과정을 광학기구2에 대하여도 실시한다.

상기의 과정이 종료된 뒤에 다시 새로운 시료를 놓고 테스트를 하여 정렬을 확인하는 방법도 생각될 수 있다.

본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 광학기구를 하나 갖춘 경우 혹은 3개 이상을 갖운 경우에도 적용될 수 있다.

또한 상기 실시예에서는 시료를 이동시켜 영상을 얻는 방법을 채용하였으나 조사된 시료를 그대로 두고 영상입력기의 카메라 등을 이동시키거나 방향을 회전시켜 영상을 입력하는 방법도 생각할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명은 간단한 방법 및 장치로서 광학기구를 정렬할 수 있으므로 소스빔이 일직선상에 놓이게 되어 일직선의 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 우수한 효과가 있다.

또한 영상입력기는 방향을 회전하여, 조사된 시료를 바로 위치에서 시료에 대한 영상을 입력시킬 수 있으므로 정렬시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한 수동이 아닌 기계에 의한 자동화가 가능하므로 광학기구 특히 위험한 레이저를 취급하는 레이저 장치의 정렬에 특히 적합하다.

Claims (4)

1. 빛을 조사하고자 하는 스크라이브 라인에 대응하는 마크가 새겨진 시료를 상기 마크가 원하는 스크라이브 라인과 일치하도록 놓고,

   정렬하고자 하는 광학기구에 의하여 빔을 상기 시료에 조사하여 시험조사 라인을 형성하고,

   상기 마크와 상기 시험조사 라인을 영상으로 입력하여 상기 마크와 상기 시험조사 라인의 간격을 측정하고,

   상기 간격이 0이면 상기 광학기구가 정렬이 되었다고 판단하고,

   상기 간격이 0이 아니면 간격이 0이 되도록 상기 광학기구의 위치를 이동시키는

   것을 특징으로 하는 광학기구의 정렬방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 광학기구의 이동이 반복하여 이루어지는

   것을 특징으로 하는 광학기구의 정렬방법.
3. 원하는 스크라이브 라인과 시료에 새겨져 있는 기준 마크가 일치하도록맞추어 놓여진 시료에 빛을 조사하는 광학기구와,

   상기 조사에 의하여 형성된 스크라이브 라인과 기준 마크에 대한 영상을 입력하여 인식하는 영상입력기와,

   상기 영상에서 기준 마크와 형성된 라인의 간격을 계산하여 상기 간격이 0이 아닌지를 판단하여0이 아니면이를 구동기에 통지하는 제어기와,

   상기 제어기로부터의 통지에 의거하여 광학기구의 위치를 이동시키는구동기로

   구성되는 것을 특징으로 하는 광학기구의 정렬장치.
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