KR101087282B1 - 레이저 빔 출력 측정장치 - Google Patents

레이저 빔 출력 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 빔 출력 측정장치에 관한 것으로, 사용하고자 하는 자외선 영역의 파장만을 통과시키는 AR/HR 모듈과 입사된 레이저 빔의 출력을 감쇠시키는 감쇠모듈 및 투과하는 빔의 초점을 흐리게 하여 레이저 측정센서 모듈에 넓은 면적으로 수광되도록 하는 디포커싱 모듈이 구성된 구조의 측정장치를 통해 출력되는 레이저 빔의 사용하고자 하는 파장과 출력값에 대한 정밀한 측정이 가능하도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 레이저 빔의 발진이 이루어지는 레이저 소스, 레이저 소스로부터 발진된 레이저 빔을 하나 이상으로 분기시키는 빔 스플리터 및 빔 스플리터를 통해 분기된 레이저 빔을 가공물상에 조사하되 레이저 빔의 출력을 감쇠시켜 그 출력의 변동폭을 상대적으로 감쇠시키는 감쇠기(Attenuator)가 구비된 스캔헤드를 포함하여 이루어진 레이저 빔 출력장치의 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 장치에 있어서, 입사된 레이저 빔으로부터 사용하고자 하는 영역대의 자외선 파장만을 투과시키는 AR/HR 모듈; AR/HR 모듈을 통해 투과된 해당 영역대의 레이저 빔 출력을 일정한 출력으로 감쇠시키는 감쇠모듈; 감쇠모듈을 통해 감쇠된 레이저 빔의 초점을 흐리게 하는 디포커싱(Defocusing) 모듈; 디포커싱 모듈을 통해 초점이 흐려진 레이저 빔의 출력을 측정하는 레이저 측정센서 모듈; 및 레이저 측정센서 모듈을 통해 측정된 레이저 빔의 출력값을 외부의 제어컨트롤러 상에 전송하는 인터페이스를 포함한 구성으로 이루어진다.
레이저, 레이저 기반, 레이저 소스, 빌 스플리터, 감쇠기, 마킹장치, 절단장치.

Description

레이저 빔 출력 측정장치{The measurement device of laser beam power}
본 발명은 레이저 빔 출력 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 글라스 기판의 표면에 특정한 라인패턴을 형성하는 레이저 기반의 노광장치나 고유 인식코드인 글라스 아이디(Glass IDentification)를 마킹하는 레이저 기반의 마킹장치 및 레이저를 이용한 절단장치 등의 레이저 가공장치로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 저출력으로부터 고출력에 이르기까지 특정영역의 파장만을 선택적으로 정밀하게 측정할 수 있도록 하는 레이저 빔 출력 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이를 제조함에 있어 글라스 기판 위에 도포된 BM(Black Matrix) 수지(포토레지스트)의 외곽 부위 들뜸 현상을 사전에 방지하기 위해 글라스 기판에 대해 그 단방향과 장방향으로 외곽에 70[mm] 이하의 선폭을 갖는 주변부 노광을 행하는 한편, 이외에도 글라스 기판 상에 특정한 라인 형상의 패턴(이하, "S패턴"이라 한다)을 형성하게 된다. 이러한 S패턴의 선폭과 패턴폭은 대략 200[㎛]와 3000[㎛]이다. 그리고, 이렇게 정해진 선폭의 패턴을 형성하기 위해 퍼스널 컴퓨터 등을 사용하여 선폭의 패턴을 제어하고 BM 수지의 노광을 위한 300[㎚]∼450[㎚] 파장대의 균일하고 적당한 출력의 광을 사용한다.
한편, 전술한 바와 같이 주변부 노광과 S패턴의 형성 및 글라스 아이디의 마킹을 형성하기 위한 가공장치로써 종래에는 광원으로 300[㎚]∼450[㎚] 파장의 자외선 램프를 이용한 장치(마킹장치 및 노광장치 등)가 사용되었다. 이러한 자외선 램프를 이용한 가공장치에서 방출된 자외선 광은 타원경에 의해 집속된 후 빔 호모지나이저(Beam Homogenizer)를 통해 가우시안적인 광밀도 분포가 균일한 분포로 바뀌어 주변부 노광과 S패턴의 형성 및 글라스 아이디의 마킹을 형성하게 된다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 자외선 램프를 이용한 가공장치의 경우 자외선 램프의 수명이 1000시간 정도에 불과하기 때문에 램프 교체 비용이 적지 않게 소요되는 문제점, 램프 교체를 위해 공정 라인을 정지시겨야 하는 문제점, 안전상의 문제점, 직진광을 형성하지 못하기 때문에 노광 품질이 저하되는 문제점 및 타원경의 노광 허용범위 한계로 인하여 사이즈가 커진 글라스 기판의 전 영역에 걸쳐서 노광을 수행하기 위해서는 많은 수의 타원경과 높은 출력을 갖는 수은램프를 필요로 하는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 자외선 램프의 실제 노광 에너지와 파장이 유사한 355[㎚]의 자외선 영역의 레이저와 광학기구를 사용하여 글라스 아이디의 마킹 및 주변 노광을 수행함과 더불어 마스크에 라인 혹은 면 타입의 빔을 조사하여 특정 패턴을 형성할 수 있도록 하는 레이저 기반의 가공장치(마킹장치 및 노광장치 등)가 개발되어 이미 상용화되고 있다.
전술한 바와 같은 레이저 기반의 가공장치는 집속능력이 자외선 램프를 이용 한 가공장치에 비해 보다 뛰어나면서도 2개 이상의 스캔헤드를 통해 광대역으로 패턴을 형성할 수 있다는 장점 이외에도 글라스 아이디의 마킹이나 주변 노광 및 S패턴의 형성시 그 정밀도가 매우 우수하다는 장점이 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 레이저 기반의 가공장치에 있어서 레이저 빔을 출력하는 레이저 장치는 그 레이저 빔의 출력이 시간에 따라 변동될 수 있음은 물론, 장시간 레이저 빔의 출력에 따라 레이저 장치를 구성하는 광학부가 이에 영향을 받기 때문에 레이저 빔의 출력은 더욱 변동될 수가 있다. 따라서, 전술한 바와 같은 레이저 빔의 출력 시간에 따른 변동과 광학부의 영향에 의한 변동에 따라 실제 마킹이나 노광시 마킹 품질이나 노광 품질에 악영향을 끼치게 되는 문제가 발생된다.
한편, 전술한 바와 같은 문제점을 보완하기 위해 레이저 빔의 출력을 상시 측정하여 사용하고자 하는 출력으로 자동 보정하는 기술이 개발되어 사용되고는 있으나, 이러한 레이저 빔의 출력을 측정하는 종래의 기술은 특정한 영역의 파장을 선택적으로 측정하는데 어려움이 있음은 물론, 레이저 빔의 출력 폭에 대응하기 어렵다는 문제가 있다. 즉, 레이점 빔의 저출력으로부터 고출력에 이르기까지 측정영역이 폭넓지 않기 때문에 레이저 빔의 정밀한 측정이 어렵다는 문제가 있다.
또한, 종래의 기술에 따른 레이저 빔 출력 측정장치는 빔 스플리터와 스캔헤드 사이의 어느 일부분에 설치되어 레이저 소스로부터 발진된 레이저 빔의 출력을 빔 스플리터와 스캔헤드 사이 또는 스캔헤드의 내부에서 측정하기 때문에 실질적으로 스캔헤드를 통과하여 가공대상물 상에 조사되는 레이저 빔의 출력과는 상당한 차이가 있을 수 있다는 문제가 있다. 따라서, 레이저 빔의 출력값을 정밀하게 측 정할 수 없다는 문제가 있다.
특히, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 레이저 빔 출력 측정장치를 이용한 레이저 빔 출력 보정시스템 및 이를 이용한 레이저 빔 출력 보정방법에 따른 기술을 통해 레이저 빔의 출력을 측정하여 측정된 출력값을 통해 레이저 빔의 출력을 보정하는 경우 레이저 빔의 출력을 정밀하게 보정할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 절술한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 사용하고자 하는 자외선 영역의 파장만을 통과시키는 AR/HR 모듈과 입사된 레이저 빔의 출력을 감쇠시키는 감쇠모듈 및 투과하는 빔의 초점을 흐리게 하여 레이저 측정센서 모듈에 넓은 면적으로 수광되도록 하는 디포커싱 모듈이 구성된 구조의 측정장치를 통해 출력되는 레이저 빔의 사용하고자 하는 파장과 출력값에 대한 정밀한 측정이 가능하도록 한 레이저 빔 출력 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 사용하고자 하는 자외선 영역의 파장만을 통과시키는 AR/HR 모듈과 입사된 레이저 빔의 출력을 감쇠시키는 감쇠모듈 및 투과하는 빔의 초점을 흐리게 하여 레이저 측정센서 모듈에 넓은 면적으로 수광되도록 하는 디포커싱 모듈이 구성된 구조의 측정장치를 통해 출력되는 레이저 빔의 저출력으로부터 고출력에 이르기까지 광범위한 영역의 출력에 대응 가능하도록 함에 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 AR/HR 모듈, 감쇠모듈, 디포커싱 모듈 및 레이저 측정센서 모듈로 구성되는 구조의 레이저 빔 출력 측정장치를 레이저 기반의 가공장치를 구성하는 스테이지 상부면이나 스캔헤드 하부측의 프레임 상에 설치 고정시켜 스캔헤드를 통과한 최종단의 레이저 빔을 측정함으로써 레이저 빔의 출력값에 대한 보다 정밀한 측정이 가능하도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치는 레이저 빔의 발진이 이루어지는 레이저 소스, 레이저 소스로부터 발진된 레이저 빔을 하나 이상으로 분기시키는 빔 스플리터 및 빔 스플리터를 통해 분기된 레이저 빔을 가공물상에 조사하되 레이저 빔의 출력을 감쇠시켜 그 출력의 변동폭을 상대적으로 감쇠시키는 감쇠기(Attenuator)가 구비된 스캔헤드를 포함하여 이루어진 레이저 빔 출력장치의 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 장치에 있어서, 입사된 레이저 빔으로부터 사용하고자 하는 영역대의 자외선 파장만을 투과시키는 AR/HR 모듈; AR/HR 모듈을 통해 투과된 해당 영역대의 레이저 빔 출력을 일정한 출력으로 감쇠시키는 감쇠모듈; 감쇠모듈을 통해 감쇠된 레이저 빔의 초점을 흐리게 하는 디포커싱(Defocusing) 모듈; 디포커싱 모듈을 통해 초점이 흐려진 레이저 빔의 출력을 측정하는 레이저 측정센서 모듈; 및 레이저 측정센서 모듈을 통해 측정된 레이저 빔의 출력값을 외부의 제어컨트롤러 상에 전송하는 인터페이스를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 AR/HR 모듈과 감쇠모듈 및 디포커싱 모듈은 광학렌즈의 구성으로 이루어진다.
그리고, 본 발명을 구성하는 감쇠모듈은 AR/HR 모듈을 통해 투과된 해당 영역대의 레이저 빔을 편광이나 산란 및 회절 중 어느 하나의 방법을 통해 일정한 출력으로 감쇠시키는 구성으로 이루어진다.
또한, 본 발명을 구성하는 AR/HR 모듈은 레이저 빔을 투과시키는 광학렌즈; 광학렌즈의 상부면 상에 AR 코팅(Anti-Reflector coating) 처리를 통해 형성되어지되 사용하고자 하는 레이저 빔 파장의 영역대만을 투과시키는 AR 코팅부; 및 광학렌즈의 하부면 상에 HR 코팅(Hard Reflector coating) 처리를 통해 형성되어지되 AR/HR 모듈을 투과하는 레이저 빔의 반사를 방지하는 HR 코팅부로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 디포커싱 모듈에 의한 레이저 빔의 초점이 흐려지게 하는 범위는 레이저 측정센서 모듈에 입사될 정도의 크기로 초점이 흐려짐이 보다 양호하다.
그리고, 본 발명에 따른 구성에서 제어 컨트롤러는 인터페이스에 의해 전송된 레이저 빔의 출력값을 기초로하여 스캔헤드를 구성하는 감쇠기(Attenuator)의 제어를 통해 레이저 빔의 출력 변동폭을 상대적으로 감쇠시킴으로써 레이저 빔의 출력을 사용하고자 하는 출력으로 보정하게 되는 구성으로 이루어질 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치는 레이저 기반의 가공장치를 구성하는 스테이지 상부면이나 스캔헤드 하부측의 프레임 상에 설치 고정되어 스캔헤드를 통과한 최종단의 레이저 빔을 측정하는 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 레이저 빔 출력 측정장치에 따르면 사용하고자 하는 자외선 영역의 파장만을 통과시키는 AR/HR 모듈과 입사된 레이저 빔의 출력을 감쇠시키는 감쇠모듈 및 투과하는 빔의 초점을 흐리게 하여 레이저 측정센서 모듈에 넓은 면적으로 수광되도록 하는 디포커싱 모듈이 구성된 구조의 측정장치를 통해 출력되는 레이저 빔의 사용하고자 하는 파장과 출력값에 대한 정밀한 측정이 가능하다는 효과가 발현된다.
또한, 본 발명에 따른 기술은 사용하고자 하는 자외선 영역의 파장만을 통과시키는 AR/HR 모듈과 입사된 레이저 빔의 출력을 감쇠시키는 감쇠모듈 및 투과하는 빔의 초점을 흐리게 하여 레이저 측정센서 모듈에 넓은 면적으로 수광되도록 하는 디포커싱 모듈이 구성된 구조의 측정장치를 통해 출력되는 레이저 빔의 저출력으로부터 고출력에 이르기까지 광범위한 영역의 출력에 대응 가능한 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 AR/HR 모듈, 감쇠모듈, 디포커싱 모듈 및 레이저 측정센서 모듈로 구성되는 구조의 측정장치를 스테이지 상부면이나 스캔헤드 하부측의 프레임 상에 설치 고정시켜 스캔헤드를 통과한 최종단의 레이저 빔을 측정함으로써 레이저 빔의 출력값에 대한 보다 정밀한 측정이 가능하다는 효과가 발현된다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치를 보인 단면 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치의 구성에서 AR/HR 모듈을 보인 단면 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치를 마킹시스템 상에 설치한 상태를 보인 구성도, 도 4 는 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치를 마킹시스템 상에 설치한 상태의 다른 예를 보인 구성도이다.
도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치(100)는 입사된 레이저 빔으로부터 사용하고자 하는 영역대의 자외선 파장만을 투과시키는 AR/HR 모듈(110), AR/HR 모듈(110)을 통해 투과된 해당 영역대의 레이저 빔 출력을 일정한 출력으로 감쇠시키는 감쇠모듈(120), 감쇠모듈(120)을 통해 감쇠된 레이저 빔의 초점을 흐리게 하는 디포커싱(Defocusing) 모듈(130), 디포커싱 모듈(130)을 통해 초점이 흐려진 레이저 빔의 출력을 측정하는 레이저 측정센서 모듈(140) 및 레이저 측정센서 모듈(140)을 통해 측정된 레이저 빔의 출력값을 외부의 제어컨트롤러(160) 상에 전송하는 인터페이스(150)를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치(100)에 의한 레이저 빔의 출력 측정은 먼저, 입사된 레이저 빔은 AR/HR 모듈(110)을 통해 사용하고자 하는 영역대의 자외선 파장만이 투과된 다음, 고출력의 레이저 빔도 측정이 가능하도록 하기 위한 감쇠모듈(120)에 일정한 출력으로 감쇠된다. 이어, 감쇠모듈(120)을 통해 일정한 출력으로 감쇠된 레이저 빔은 디포커싱 모듈(130)에 의해 후술하는 레이저 측정센서 모듈(140)의 크기에 대응하는 범위로 초점이 흐려져 레이저 측정센서 모듈(140)에 입사됨으로써 레이저 빔의 출력이 측정된다.
한편, 전술한 바와 같이 AR/HR 모듈(110), 감쇠모듈(120), 디포커싱 모듈(130) 및 레이저 측정센서 모듈(140)에 의해 측정된 레이저 빔의 출력값을 인터페이스(150)를 통해 외부의 제어컨트롤러(160)로 전송되어진다. 이처럼 인터페이스(150)를 통해 전송된 레이저 빔의 출력값을 통해 제어컨트롤러(160)는 기 설정된 레이저 빔의 출력 대비 전압값에 대한 데이터와 비교를 하여 레이저 장치(도시하지 않음)의 스캔헤드(20)를 구성하는 감쇠기(Attenuator : 도시하지 않음)를 제어함으로써 레이저 빔의 출력을 사용하고자 하는 출력으로 보정하게 된다. 이때, 감쇠기(Attenuator)의 제어는 투과되는 레이저 빔의 파형을 변형시킴으로써 레이저 빔의 출력을 사용하고자 하는 출력으로 보정하게 된다.
본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치(100)를 구성하는 각각의 구성요소에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다. 먼저, AR/HR 모듈(110)은 입사되는 레이저 빔으로부터 사용(측정)하고자 하는 영역대의 자외선 파장만을 투과시키기 위한 것으로, 이러한 AR/HR 모듈(110)은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 최상부를 구성하여 입사되는 레이저 빔으로부터 사용하고자 하는 영역대의 자외선 파장만을 투과시키게 된다. 이때, AR/HR 모듈(110)은 광학렌즈(Optical lens)를 의미한다.
한편, 전술한 바와 같은 AR/HR 모듈(110)은 입사되는 레이저 빔으로부터 사용하고자 하는 영역대의 자외선 파장만을 투과시키기 위한 구성으로써 레이저 빔을 투과시키는 광학렌즈(112), 광학렌즈(112)의 상부면 상에 AR 코팅(Anti-Reflector coating) 처리를 통해 형성되어 사용하고자 하는 영역대의 레이저 빔 파장을 투과시키는 AR 코팅부(114) 및 광학렌즈(112)의 하부면 상에 HR 코팅(Hard Reflector coating) 처리를 통해 형성되어 AR/HR 모듈(110)을 투과하는 레이저 빔의 반사를 방지하는 HR 코팅부(116)로 이루어진다.
전술한 바와 같은 AR/HR 모듈(110)의 구성에서 HR 코팅부(116)의 HR 코팅(Hard Reflector coating)은 무반사 코팅을 의미하는 것으로, 이러한 HR 코팅부(116)는 AR 코팅부(114)에 의해 사용하고자 하는 영역대의 레이저 빔 파장만이 투과된 레이저 빔을 여과없이 투과되도록 한다. 즉, AR 코팅부(114)에 의해 사용하고자 하는 영역대의 자외선 파장만으로 투과된 레이저 빔이 다시 상향으로 반사되지 않도록 하기 위한 무반사 코팅인 HR 코팅부(116)를 통해 하향의 감쇠모듈(120)로 투과되어진다.
본 발명을 구성하는 감쇠모듈(120)은 저출력으로부터 고출력에 이르기까지 측정이 가능하도록 하기 위한 것으로, 이러한 감쇠모듈(120)은 도 1 에 도시된 바와 같이 AR/HR 모듈(110)의 하부측에 일정거리 이격 설치되어 후술하는 레이저 측정센서 모듈(140)에 데미지(damage)가 가해지는 것을 방지하기 위해 일정 이상의 고출력에 해당하는 레이저 빔을 일정 이하의 출력으로 감쇠시킨다. 이때, 감쇠모듈(120) 역시 광학렌즈(Optical lens)를 의미하지만 AR/HR 모듈(110)과는 그 기능이 다른 광학렌즈를 의미한다.
전술한 바와 같이 AR/HR 모듈(110)의 하부측에 일정거리 이격 설치되어 AR/HR 모듈(110)을 경유한 레이저 빔이 일정 이상의 고출력에 해당하는 경우 레이저 측정센서 모듈(140)에 데미지(damage)가 가해질 수 있기 때문에 감쇠모듈(120)은 이 레이저 빔을 일정 이하의 출력으로 감쇠시키는 기능을 한다. 따라서, 이러 한 감쇠모듈(120)은 레이저 측정센서 모듈(140)의 보호를 목적으로 하는 것임을 알 수 있다.
다시 말해서, 고출력으로 입사된 레이저 빔의 경우 고출력의 레이저 빔이 그대로 레이저 측정센서 모듈(140)에 입사되면 레이저 측정센서 모듈(140)에 상당한 데미지(damage)가 가해져 정밀한 측정을 하는데 문제가 발생할 수 있는 여지가 있기 때문에 일정 이상의 고출력에 해당하는 레이저 빔일 경우에는 감쇠모듈(120)을 통해 일정 이하의 출력으로 감쇠시켜야 한다.
한편, 전술한 바와 같은 감쇠모듈(120)를 통한 레이저 빔의 출력을 감쇠시키는 것은 AR/HR 모듈(110)을 통해 투과된 해당 영역대의 레이저 빔을 편광이나 산란 및 회절 중 어느 하나의 방법을 통해 일정한 출력으로 감쇠시키게 된다. 즉, 감쇠모듈(120)을 통헤 레이저 빔의 출력을 감쇠시키는 방법은 레이저 빔을 편광이나 산란 및 회절 등의 방법 중 어느 하나의 방법을 통해 감쇠시키게 된다.
본 발명을 구성하는 디포커싱 모듈(130)은 AR/HR 모듈(110)과 감쇠모듈(120)을 통해 투과된 레이저 빔의 초점을 흐리게 하기 위한 것으로, 이러한 디포커싱 모듈(130)은 도 1 에 도시된 바와 같이 감쇠모듈(120)의 하부측에 일정거리 이격 설치되어 AR/HR 모듈(110)과 감쇠모듈(120)을 통해 투과된 레이저 빔을 하부측에 일정거리 이격되어 설치된 레이저 측정센서 모듈(140)의 크기에 대응하는 범위로 초점을 흐리게 하여 레이저 빔이 레이저 측정센서 모듈(140)의 크기에 대응하는 범위로 입사되도록 한다.
다시 말해서, 디포커싱 모듈(130)은 레이저 측정센서 모듈(140)에 대응하는 크기로 레이저 빔의 초점을 흐리게 하여 레이저 측정센서 모듈(140)에 입사되는 레이저 빔의 출력을 정밀하게 측정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이처럼 레이저 측정센서 모듈(140)에 대응하는 크기로 레이저 빔의 초점을 흐리게 하는 디포커싱 모듈(130) 역시 광학렌즈(Optical lens)를 의미하지만 AR/HR 모듈(110)과 감쇠모듈(120)과는 그 기능이 다른 광학렌즈를 의미한다. 이때, 디포커싱 모듈(130)로는 오목렌즈를 사용하였다.
아울러, 전술한 바와 같이 본 발명을 구성하는 디포커싱 모듈(130)을 통해 레이저 측정센서 모듈(140)에 대응하는 크기로 레이저 빔의 초점을 흐리게 함으로써 후술하는 레이저 측정센서 모듈(140)을 보호하는 기능도 겸하게 된다. 즉, 포커싱(Focusing)된 상태로 레이저 빔이 레이저 측정센서 모듈(140)에 입사되는 경우 레이저 측정센서 모듈(140)의 한 점에 집중적으로 레이저 빔의 입사가 이루어져 레이저 측정센서 모듈(140)에 데미지(damage)가 가해짐으로써 정밀한 측정을 하는데 문제가 발생할 수 있기 때문에 레이저 측정센서 모듈(140)에 입사되는 레이저 빔은 초점이 흐려진 상태로 입사됨이 양호하다 할 것이다.
본 발명을 구성하는 레이저 측정센서 모듈(140)은 앞서 기술한 디포커싱 모듈(130)에 의해 일정크기의 범위로 초점이 흐려진 레이저 빔의 출력을 측정하기 위한 것으로, 이러한 레이저 측정센서 모듈(140)은 도 1 에 도시된 바와 같이 디포커싱 모듈(130)의 하부측에 일정거리 이격 설치되어 디포커싱 모듈(130)에 의해 레이저 측정센서 모듈(140)에 대응하는 크기로 초점이 흐려진 레이저 빔의 출력을 측정하게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 레이저 측정센서 모듈(140)을 통해서 측정되는 레이저 빔의 출력은 앞서 기술한 감쇠모듈(120)을 통해 일정 이하의 출력으로 감쇠된 상태로 입사되기 때문에 레이저 측정센서 모듈(140)에는 데미지(damage)가 가해지지 않데 되어 레이저 빔의 정밀한 측정이 가능하게 된다.
본 발명을 구성하는 인터페이스(150)는 레이저 측정센서 모듈(140)에 의해 측정된 레이저 빔의 출력값을 외부의 제어컨트롤러(160) 상에 전송하기 위한 것으로, 이러한 인터페이스(150)는 도 1 에 도시된 바와 같이 레이저 측정센서 모듈(140)과 전기적으로 연결되어 레이저 측정센서 모듈(140)에 의해 측정된 레이저 빔의 출력값을 외부의 제어컨트롤러(160)로 전송하게 된다.
한편, 외부의 제어컨트롤러(160)는 레이저 빔 출력 측정장치(110)와 레이저 장치 전반을 제어하는 제어 PC를 말하는 것으로, 이러한 제어컨트롤러(160)는 기 설정된 레이저 빔의 출력 대비 전압값에 대한 데이터와 전송된 레이저 빔의 출력값을 비교하여 스캔헤드(20)를 구성하는 감쇠기(Attenuator)를 제어함으로써 레이저 빔의 출력을 원하는 값으로 보정하게 된다.
전술한 바와 같이 AR/HR 모듈(110), 감쇠모듈(120), 디포커싱 모듈(130), 레이저 측정센서 모듈(140) 및 인터페이스(150)로 구성된 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치(100)는 도 1 에 도시된 바와 같이 상부측이 개방된 하우징(102)의 내측에 상부로부터 하부측으로 AR/HR 모듈(110), 감쇠모듈(120), 디포커싱 모듈(130), 레이저 측정센서 모듈(140) 및 인터페이스(150)가 차례로 설치되어진다. 이때, 인터페이스(150)는 신호선을 통해 제어 컨트롤러(160)와 전기적으로 연결되 어진다.
아울러, 전술한 바와 같이 상부측이 개방된 하우징(102)의 내측에 상부로부터 하부측으로 AR/HR 모듈(110), 감쇠모듈(120), 디포커싱 모듈(130), 레이저 측정센서 모듈(140) 및 인터페이스(150)가 차례로 설치된 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치(100)는 도 3 에 도시된 바와 같이 레이저 기반의 가공장치(10)를 구성하는 스테이지(12)의 상부면이나, 도 4 에 도시된 바와 같이 레이저 기반의 가공장치(10)를 구성하는 스캔헤드(20) 하부의 프레임(14) 상에 설치되어 스캔헤드(20)를 통과한 최종단의 레이저 빔을 측정하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 AR/HR 모듈(110), 감쇠모듈(120), 디포커싱 모듈(130), 레이저 측정센서 모듈(140) 및 인터페이스(150)로 이루어진 레이저 빔 출력 측정장치(100)는 레이저 기반의 가공장치(10)를 구성하는 스테이지(12)의 상부면이나 스캔헤드(20) 하부의 프레임(14) 상에 설치되어 스캔헤드(20)를 통과한 최종단의 레이저 빔을 측정함으로써 레이저 빔의 출력을 더욱 정밀하게 할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치를 보인 단면 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치의 구성에서 AR/HR 모듈을 보인 단면 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치를 마킹시스템 상에 설치한 상태를 보인 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 레이저 빔 출력 측정장치를 마킹시스템 상에 설치한 상태의 다른 예를 보인 구성도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
100. 레이저 빔 출력 측정장치 110. AR/HR 모듈
112. 광학렌즈 114. AR 코팅부
116. HR 코팅부 120. 감쇠모듈
130. 디포커싱 모듈 140. 레이저 측정센서 모듈
150. 인터페이스 160. 제어컨트롤러

Claims (7)

  1. 레이저 빔의 발진이 이루어지는 레이저 소스, 상기 레이저 소스로부터 발진된 레이저 빔을 하나 이상으로 분기시키는 빔 스플리터 및 상기 빔 스플리터를 통해 분기된 레이저 빔을 가공물상에 조사하되 상기 레이저 빔의 출력을 감쇠시켜 그 출력의 변동폭을 상대적으로 감쇠시키는 감쇠기(Attenuator)가 구비된 스캔헤드를 포함하여 이루어진 레이저 빔 출력장치의 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 장치에 있어서,
    입사된 레이저 빔으로부터 사용하고자 하는 영역대의 자외선 파장만을 투과시키는 AR/HR 모듈;
    상기 AR/HR 모듈을 통해 투과된 해당 영역대의 레이저 빔 출력을 일정한 출력으로 감쇠시키는 감쇠모듈;
    상기 감쇠모듈을 통해 감쇠된 레이저 빔의 초점을 흐리게 하는 디포커싱(Defocusing) 모듈;
    상기 디포커싱 모듈을 통해 초점이 흐려진 레이저 빔의 출력을 측정하는 레이저 측정센서 모듈; 및
    상기 레이저 측정센서 모듈을 통해 측정된 레이저 빔의 출력값을 외부의 제어컨트롤러 상에 전송하는 인터페이스를 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 빔 출력 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 AR/HR 모듈과 감쇠모듈 및 디포커싱 모듈은 광학렌즈인 것을 특징으로 하는 레이저 빔 출력 측정장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 감쇠모듈은 상기 AR/HR 모듈을 통해 투과된 해당 영역대의 레이저 빔을 편광이나 산란 및 회절 중 어느 하나의 방법을 통해 일정한 출력으로 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 출력 측정장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 AR/HR 모듈은 레이저 빔을 투과시키는 광학렌즈;
    상기 광학렌즈의 상부면 상에 AR 코팅(Anti-Reflector coating) 처리를 통해 형성되어지되 사용하고자 하는 레이저 빔 파장의 영역대만을 투과시키는 AR 코팅부; 및
    상기 광학렌즈의 하부면 상에 HR 코팅(Hard Reflector coating) 처리를 통해 형성되어지되 상기 AR/HR 모듈을 투과하는 레이저 빔의 반사를 방지하는 HR 코팅부의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 빔 출력 측정장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디포커싱 모듈에 의한 레이저 빔의 초점이 흐려지는 범위는 상기 레이저 측정센서 모듈에 입사될 정도의 크기로 초점을 흐리게 한 것을 특징으로 하는 레이저 빔 출력 측정장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 컨트롤러는 상기 인터페이스에 의해 전송된 레 이저 빔의 출력값을 기초로하여 상기 스캔헤드를 구성하는 감쇠기(Attenuator)의 제어를 통해 레이저 빔의 출력 변동폭을 상대적으로 감쇠시킴으로써 레이저 빔의 출력을 사용하고자 하는 출력으로 보정하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 출력 측정장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 레이저 빔 출력 측정장치는 레이저 기반의 가공장치를 구성하는 스테이지 상부면이나 상기 스캔헤드 하부측의 프레임 상에 설치 고정되어 상기 스캔헤드를 통과한 최종단의 레이저 빔을 측정하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 출력 측정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10328864A (ja) 1997-05-29 1998-12-15 Toshiba Electron Eng Corp レーザ加工装置および加工対象物の位置測定方法
JP2001004491A (ja) 1999-06-25 2001-01-12 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 光ビームの検査装置
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