KR101720575B1 - Apparatus for aligning optical system of laser processing apparatus and method of aligning optical system - Google Patents

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김병오
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Abstract

The present invention discloses an apparatus and method for aligning a laser optical system composing a laser processing device. The disclosed apparatus for aligning an optical system of a laser processing device includes: a laser optical system through which a laser beam passes; a Shack-Hartmann sensor configured to measure a light wavefront of the laser beam radiated from the laser optical system; and a calculator configured to calculate a value of eccentricity of the laser optical system, caused by a mis-alignment of the laser optical system, by expressing the light wavefront of the laser beam detected by the Shack-Hartmann sensor as a formula. Accordingly, the present invention is able to detect whether a laser optical system composing a laser processing device is mis-aligned, using a Shack-Hartmann sensor, and if the laser optical system is mis-aligned, precisely align the laser optical system.

Description

레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치 및 광학계 정렬 방법{Apparatus for aligning optical system of laser processing apparatus and method of aligning optical system}[0001] The present invention relates to an optical system alignment apparatus and an optical system alignment method for a laser processing apparatus,

본 발명은 레이저 가공장치의 광학계 정렬 정렬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤크-하트만(shark-hartman) 센서를 이용한 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치와 이를 이용한 광학계 정렬 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to alignment of an optical system in a laser processing apparatus, and more particularly, to an optical system alignment apparatus in a laser processing apparatus using a Shark-Hartmann sensor and an optical system alignment method using the same.

샤크-하트만(shack-hartmann) 센서는 천체 망원경이나 검안기 등의 분야에서 특정 영역에서 반사되는 광파면(light wavefront)의 왜곡 또는 수차를 측정하는 장치로서, 이렇게 측정된 광파면의 왜곡 또는 수차를 이용하여 특정 영역에서 면의 형상을 측정하는데 일반적으로 이용되고 있다. 한편, 레이저 가공장치에 사용되는 광학계는 가공 품질을 향상시키기 위해서 가공대상물에 레이저 빔이 원하는 방향으로 정확하게 조사될 수 있도록 올바르게 정렬될 필요가 있다. The shack-hartmann sensor is a device for measuring the distortion or aberration of a light wavefront reflected in a specific area in the fields of an astronomical telescope or an optometrist. Using the thus measured light wavefront distortion or aberration And is generally used to measure the shape of a surface in a specific area. On the other hand, the optical system used in the laser processing apparatus needs to be properly aligned so that the laser beam can be accurately irradiated to the object in the desired direction in order to improve the processing quality.

본 발명의 일 실시예는 샤크-하트만(shark-hartman) 센서를 이용한 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치 및 광학계 정렬 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides an optical system alignment apparatus and an optical system alignment method of a laser processing apparatus using a Shark-Hartmann sensor.

본 발명의 일 측면에 있어서, In one aspect of the present invention,

레이저 가공장치를 구성하는 레이저 광학계를 정렬하는 장치에 있어서,An apparatus for aligning a laser optical system constituting a laser processing apparatus,

레이저 빔이 경유하는 레이저 광학계:Laser optical system via laser beam:

상기 레이저 광학계로부터 출사되는 상기 레이저 빔의 광파면(light wavefront)을 측정하는 샤크-하트만 센서(shark-hartmann) 센서; 및A Shark-Hartmann sensor for measuring a light wavefront of the laser beam emitted from the laser optical system; And

상기 샤크-하트만 센서에 의해 검출된 상기 레이저 빔의 광파면을 수식으로표현하여 상기 레이저 광학계가 오정렬(mis-alignment)됨으로써 발생되는 상기 레이저 광학계의 편심값을 계산하는 연산부;를 포함하는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치가 제공된다.And an operation unit for expressing an optical wavefront of the laser beam detected by the Shark-Hartmann sensor and calculating an eccentric value of the laser optical system generated by misalignment of the laser optical system, There is provided an optical system alignment apparatus.

상기 연산부는 상기 샤크-하트만 센서에 의해 검출된 광파면을 수식으로 표현한 제르니케 다항식(Zernike polynomials)를 이용하여 상기 레이저 광학계의 편심값을 계산할 수 있다. The calculation unit may calculate the eccentricity value of the laser optical system using Zernike polynomials expressed by expressing the optical wavefront detected by the Shark-Hartmann sensor.

상기 레이저 광학계의 편심값은 상기 제르니케 다항식에서 상기 레이저 빔의 진행 방향에 수직인 제1축 방향 및 제2축 방향으로 편심된 정도를 나타내는 제1축 방향의 편심 계수값 및 제2축 방향의 편심 계수값으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1축 방향과 상기 제2축 방향은 서로 수직일 수 있다. Wherein the eccentric value of the laser optical system is an eccentricity value in a first axis direction indicating an extent of eccentricity in a first axis direction and a second axis direction perpendicular to a traveling direction of the laser beam in the Zernike polynomial, And eccentricity coefficient values. Here, the first axis direction and the second axis direction may be perpendicular to each other.

상기 레이저 광학계의 정렬은 상기 제1축 방향의 편심 계수값과 상기 제2축 방향의 편심 계수값이 각각 “0”을 가지도록 상기 레이저 광학계를 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. The alignment of the laser optical system may be performed by moving the laser optical system such that the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction have " 0 ".

상기 레이저 광학계는 복수계의 광학계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 레이저 광학계의 정렬은 상기 광학계들 각각을 순차적으로 정렬시킴으로써 이루어질 수 있다. The laser optical system may include a plurality of optical systems. In this case, the alignment of the laser optical system can be performed by sequentially aligning each of the optical systems.

본 발명의 다른 측면에 있어서,In another aspect of the present invention,

레이저 가공장치를 구성하는 레이저 광학계를 정렬하는 방법에 있어서,A method of aligning a laser optical system constituting a laser machining apparatus,

레이저 광학계를 경유하는 레이저 빔을 샤크-하트만 센서를 이용하여 측정하는 단계; 및Measuring a laser beam passing through the laser optical system using a Shark-Hartmann sensor; And

상기 샤크-하트만 센서에 의해 검출된 상기 레이저 빔의 광파면을 수식으로표현하여 상기 레이저 광학계가 오정렬됨으로써 발생되는 상기 레이저 광학계의 편심값을 계산하는 단계; 및Calculating an eccentric value of the laser optical system caused by misalignment of the laser optical system by expressing an optical wavefront of the laser beam detected by the Shark-Hartmann sensor; And

상기 레이저 광학계를 정렬하는 단계;를 포함하는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 방법이 제공된다.And aligning the laser optical system.

상기 레이저 광학계의 편심값은 상기 샤크-하트만 센서에 의해 검출된 광파면을 수식으로 표현한 제르니케 다항식를 이용하여 계산할 수 있다. 여기서, 상기 레이저 광학계의 편심값은 상기 제르니케 다항식에서 상기 레이저 빔의 진행 방향에 수직인 제1축 방향 및 제2축 방향으로 편심된 정도를 나타내는 제1축 방향의 편심 계수값 및 제2축 방향의 편심 계수값으로 구성될 수 있다. .The eccentricity value of the laser optical system can be calculated using a Zernike polynomial expression expressed by an equation of an optical wavefront detected by the Shark-Hartman sensor. Here, the eccentric value of the laser optical system may be an eccentricity coefficient value in a first axis direction indicating a degree of eccentricity in a first axis direction and a second axis direction perpendicular to a traveling direction of the laser beam in the Zernike polynomial, Direction eccentricity coefficient value. .

상기 레이저 광학계의 정렬은 상기 제1축 방향의 편심 계수값과 상기 제2축 방향의 편심 계수값이 각각 “0”을 가지도록 상기 레이저 광학계를 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. The alignment of the laser optical system may be performed by moving the laser optical system such that the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction have " 0 ".

상기 레이저 광학계는 복수계의 광학계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 레이저 광학계의 정렬은 상기 광학계들 각각을 순차적으로 정렬시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 광학계들 각각의 정렬은 상기 제1축 방향의 편심 계수값과 상기 제2축 방향의 편심 계수값이 각각 “0”을 가지도록 상기 광학계들 각각을 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. The laser optical system may include a plurality of optical systems. In this case, the alignment of the laser optical system can be performed by sequentially aligning each of the optical systems. The alignment of each of the optical systems may be performed by moving each of the optical systems so that the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction have " 0 "

본 발명의 예시적인 실시예에 의하면, 샤크-하트만 센서를 이용하여 레이저 가공장치를 구성하는 레이저 광학계의 오정렬 여부를 검출할 수 있으며, 레이저 광학계가 오정렬된 경우 이를 정확하게 정렬시킬 수 있다. 또한, 레이저 광학계가 복수개의 광학계를 포함하는 경우 샤크-하트만 센서를 이용하여 광학계들 각각에 대해 순차적으로 정렬 작업을 수행할 수 있다. According to the exemplary embodiment of the present invention, it is possible to detect misalignment of the laser optical system constituting the laser processing apparatus by using the Shark-Hartmann sensor, and to correctly align the laser optical system when the laser optical system is misaligned. In addition, when the laser optical system includes a plurality of optical systems, it is possible to sequentially perform alignment operations on each of the optical systems using the Shark-Hartmann sensor.

도 1a는 레이저 빔이 수렴 광학계를 경유한 다음, 샤크-하트만 센서에 입사하는 모습을 도시한 것이다.
도 1b는 레이저 빔이 발산 광학계를 경유한 다음, 샤크-하트만 센서에 입사하는 모습을 도시한 것이다.
도 1c는 레이저 빔이 발산 및 수렴 광학계를 경유한 다음, 샤크-하트만 센서에 입사하는 모습을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 샤크-하트만 센서로부터 검출된 레이저 빔을 수식으로 표현한 제르니케 다항식에서 디포커싱 거리(defocusing distance)에 따른 제1방향(예를 들면, y축 방향) 편심 계수값 변화를 도시한 것이다.
도 4는 레이저 가공장치의 일례를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 레이저 가공장치의 광학계들을 정렬하는 방법을 보여주는 도면들이다. 1A shows a state in which a laser beam passes through a converging optical system and then enters a Shark-Hartmann sensor.
FIG. 1B shows a state in which the laser beam is incident on the Shark-Hartmann sensor after passing through the diverging optical system.
1C shows a state in which the laser beam passes through the diverging and converging optical system and then enters the Shark-Hartman sensor.
2 schematically shows an optical system alignment apparatus of a laser processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a change in eccentricity coefficient value in a first direction (for example, a y-axis direction) according to a defocusing distance in a Zernike polynomial expressing a laser beam detected from a Shark-Hartmann sensor.
Fig. 4 schematically shows an example of a laser machining apparatus.
Figs. 5A to 5C are views showing a method of aligning the optical systems of the laser machining apparatus shown in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 또한, 소정의 물질층이 기판이나 다른 층에 존재한다고 설명될 때, 그 물질층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 존재할 수도 있고, 그 사이에 다른 제3의 층이 존재할 수도 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments illustrated below are not intended to limit the scope of the invention, but rather are provided to illustrate the invention to those skilled in the art. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation. Further, when it is described that a certain material layer is present on a substrate or another layer, the material layer may be present directly on the substrate or another layer, and there may be another third layer in between.

샤크-하트만(shack-hartmann) 센서는 천체 망원경이나 검안기 등의 분야에서 특정 영역에서 반사되는 광파면(light wavefront)의 왜곡 또는 수차를 측정하는 장치이다. 그리고, 이러한 샤크-하트만 센서로 측정된 광파면의 왜곡 또는 수차를 이용하여 특정 영역에서 면의 형상을 측정하는데 일반적으로 이용되고 있다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예들에서는 샤크-하트만 센서를 이용하여 레이저 가공장치를 구성하는 레이저 광학계를 정렬하는 장치 및 방법에 대해서 설명한다. A shack-hartmann sensor is a device for measuring the distortion or aberration of a light wavefront reflected in a specific area in the field of an astronomical telescope or an optometrist. And, it is generally used to measure the shape of a surface in a specific region by using distortion or aberration of a light wavefront measured by the Shark-Hartman sensor. In the following embodiments of the present invention, an apparatus and method for aligning a laser optical system constituting a laser processing apparatus using a Shark-Hartmann sensor will be described.

도 1a 내지 도 1c는 레이저 빔이 소정 광학계를 경유한 다음, 샤크-하트만 센서에 입사하는 모습을 도시한 것이다. FIGS. 1A to 1C show a state in which a laser beam is incident on a Shark-Hartmann sensor after passing through a predetermined optical system.

구체적으로, 도 1a에는 레이저 빔(L1,L2)이 수렴 광학계(10)를 경유한 다음 샤크-하트만 센서(50)에 입사하는 모습들 도시되어 있으며, 도 1b에는 레이저 빔(L1,L2)이 발산 광학계(20)를 경유한 다음 샤크-하트만 센서(50)에 입사하는 모습들 도시되어 있다. 그리고, 도 1c에는 레이저 빔(L1)이 발산 및 수렴 광학계(30)를 경유한 다음 샤크-하트만 센서(50)에 입사하는 모습이 도시되어 있다.1A shows the laser beams L1 and L2 passing through the converging optical system 10 and then entering the Shark-Hartmann sensor 50. FIG. 1B shows the laser beams L1 and L2 And enters into the Shark-Hartmann sensor 50 via the diverging optical system 20. 1C shows a state in which the laser beam L1 passes through the diverging and converging optical system 30 and then enters the Shark-Hartman sensor 50. In FIG.

도 1a 및 도 1b에서 L1은 광학계(10,20)가 올바르게 정렬된 상태에서 입사하는 레이저 빔을 나타내며, L2는 광학계(10,20)가 레이저 빔의 진행 방향에 수직인 제1축 방향(예를 들면, y축 방향)을 따라 소정 각도로 기울어지게 오정렬된 상태에서 입사하는 레이저 빔을 나타낸다. 한편, 도 1c에는 광학계(30)가 올바르게 정렬된 상태에서 입사되는 레이저 빔이 도시되어 있다. 1A and 1B, L 1 denotes a laser beam incident on the optical system 10, 20 in a state in which the optical systems 10, 20 are properly aligned, L 2 denotes a first axis direction in which the optical systems 10, 20 are perpendicular to the traveling direction of the laser beam (For example, in the y-axis direction) while being inclined at a predetermined angle. 1C shows a laser beam incident on the optical system 30 in a state in which the optical system 30 is properly aligned.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(L1,L2)이 광학계(10,20)를 경유하여 샤크-하트만 센서(50)에 입사하게 되면 샤크-하트만 센서(50)는 입사된 레이저 빔(L1,L2)의 광파면을 검출하게 되고, 이렇게 검출된 레이저 빔(L1,L2)의 광파면은 후술하는 바와 같이 연산부에서 수치화됨으로써 광학계가 올바르게 정렬되었는지, 그리고, 오정렬되었다면 어느 정도 오정렬되었는지를 정량적으로 알 수 있다. As shown in FIGS. 1A and 1B, when the laser beams L1 and L2 are incident on the Shark-Hartmann sensor 50 via the optical systems 10 and 20, the Shark- The optical wavefronts of the beams L1 and L2 are detected and the optical wavefronts of the laser beams L1 and L2 thus detected are digitized by the arithmetic unit as described later to determine whether the optical system is correctly aligned and how misaligned Can be known quantitatively.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치를 개략적으로 도시한 것이다.2 schematically shows an optical system alignment apparatus of a laser processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 광학계 정렬 장치(100)는 레이저 빔(L)이 경유하는 레이저 광학계(140)와, 상기 레이저 광학계(140)를 경유한 레이저 빔(L)을 검출하는 샤크-하트만 센서(150)와, 상기 샤크-하트만 센서(150)로부터 검출된 레이저 빔(L)의 광파면을 수식으로 표현하여 상기 레이저 광학계(140)의 편심값을 계산하는 연산부(160)를 포함한다.2, the optical system alignment apparatus 100 includes a laser optical system 140 through which a laser beam L passes, a Shark-Hartmann sensor (not shown) that detects a laser beam L passed through the laser optical system 140 And an operation unit 160 for expressing the optical wavefront of the laser beam L detected from the Shark-Hartmann sensor 150 and calculating an eccentric value of the laser optical system 140.

상기 레이저 광학계(140)는 레이저 광원(미도시)으로부터 출사되는 레이저 빔(L)이 경유하는 것으로, 적어도 하나의 광학계를 포함할 수 있다. 이러한 레이저 광학계(140)에는 예를 들면, BET(Beam Expanding Telescope), 스캔 광학계, 집속 렌즈 등이 포함될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 이외에도 다른 다양한 광학계가 포함될 수 있다.The laser optical system 140 is passed through a laser beam L emitted from a laser light source (not shown), and may include at least one optical system. The laser optical system 140 may include, for example, a beam expanding telescope (BET), a scanning optical system, a focusing lens, and the like. However, the present invention is not limited thereto and various other optical systems may be included.

상기 레이저 광학계(140)를 경유한 레이저 빔(L)은 샤크-하트만 센서(150)에 입사될 수 있다. 여기서, 샤크-하트만 센서(150)는 입사된 레이저 빔(L)의 광파면(light wavefront)에 대한 정보, 예를 들면, 광파면(light wavefront)의 왜곡 또는 수차를 측정할 수 있다. The laser beam L passed through the laser optical system 140 may be incident on the Shark-Hartmann sensor 150. Here, the Shark-Hartmann sensor 150 can measure information about a light wavefront of the incident laser beam L, for example, distortion or aberration of a light wavefront.

상기 연산부(160)는 샤크-하트만 센서(150)에 의해 검출된 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 수식화할 수 있다. 구체적으로, 샤크-하트만 센서(160)가 입사된 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 검출하게 되면, 이에 해당하는 전기적인 신호를 연산부(160)에 보내게 된다. 그리고, 연산부(160)는 샤크-하트만 센서(150)에서 검출된 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 수학적 모델인 제르니케 다항식(Zernike polynomials)으로 구성할 수 있다. 여기서, 제르니케 다항식은 다수의 항으로 구성될 수 있으며, 여기서 제르니케 다항식을 구성하는 각 항들은 광학적 수차들(optical aberration)을 의미하며, 이러한 항들은 서로에 대해 독립적(orthogonal)이다. The arithmetic unit 160 can form information on the optical wavefront of the laser beam L detected by the Shark-Hartmann sensor 150. [ Specifically, when the Shark-Hartmann sensor 160 detects information on the optical wavefront of the incident laser beam L, the electrical signal corresponding thereto is sent to the arithmetic unit 160. The arithmetic unit 160 may generate information about the optical wavefront of the laser beam L detected by the Shark-Hartmann sensor 150 as Zernike polynomials, which is a mathematical model. Here, the Zernike polynomial can be composed of a plurality of terms, wherein each term constituting the Zernike polynomial signifies optical aberration, and these terms are orthogonal to each other.

본 실시예에서는 연산부(160)가 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 제르니케 다항식으로 표현한 다음, 이 제르니케 다항식을 구성하는 항들 중에서 제1축 방향의 편심을 나타내는 계수값 및 제2 축 방향의 편심을 나타내는 계수값을 이용하여 레이저 광학계가 올바르게 정렬되었는지 알 수 있다. 그리고, 레이저 광학계(140)가 오정렬된 경우에 발생되는 레이저 광학계(140)의 편심값도 정량적으로 알 수 있다. In this embodiment, the arithmetic unit 160 may represent the information about the optical wavefront of the laser beam L by a Zernike polynomial, and then use a coefficient value indicating the eccentricity in the first axial direction among the terms constituting the Zernike polynomial, It is possible to know whether or not the laser optical system is correctly aligned by using the coefficient value indicating the eccentricity in the axial direction. Also, the eccentric value of the laser optical system 140 generated when the laser optical system 140 is misaligned can be quantitatively known.

제1축 방향 및 제2축 방향은 레이저 빔(L)의 진행 방향에 수직인 방향을 의미한다. 여기서, 제1축 방향과 제2축 방향은 서로 수직이 될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(L)의 z축 방향으로 진행하는 경우, 제1축 방향은 예를 들어 y축 방향이 될 수 있으며, 제2축 방향은 x축 방향이 될 수 있다. 따라서, 레이저 빔(L)이 z축 방향으로 진행하여 샤크-하트만 센서(150)에 입사되는 경우 연산부(160)에서 표현되는 제르니케 다항식을 구성하는 항들 중에서 레이저 광학계(140)의 정렬된 관련된 항의 계수는 y축 방향의 편심 계수와 x축 방향의 편심 계수로 이루어질 수 있다. 여기서, y축 방향의 편심 계수는 레이저 광학계(140)가 y축 방향으로 기울어짐으로써 발생되는 y축 방향의 편심값을 나타내며, x축 방향의 편심 계수는 레이저 광학계(140)가 x축 방향으로 기울어짐으로써 발생되는 x축 방향의 편심값을 나타낸다. The first axis direction and the second axis direction mean a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam L. [ Here, the first axis direction and the second axis direction may be perpendicular to each other. As shown in FIG. 2, when proceeding in the z-axis direction of the laser beam L, the first axis direction may be, for example, the y axis direction, and the second axis direction may be the x axis direction . Accordingly, when the laser beam L travels in the z-axis direction and is incident on the Shark-Hartmann sensor 150, among the terms constituting the Zernike polynomial expressed in the calculation unit 160, the aligned related protest of the laser optical system 140 The coefficient may be an eccentricity coefficient in the y-axis direction and an eccentricity coefficient in the x-axis direction. Here, the eccentricity coefficient in the y-axis direction represents an eccentricity value in the y-axis direction generated when the laser optical system 140 is tilted in the y-axis direction, and the eccentricity coefficient in the x- And shows the eccentricity value in the x-axis direction generated by tilting.

도 3은 샤크-하트만 센서(150)로부터 검출된 레이저 빔(L)을 수식으로 표현한 제르니케 다항식에서 디포커스 거리(defocuse distance)에 따른 제1방향(예를 들면, y축 방향)의 편심 계수값 변화를 도시한 것이다. 여기서, 디포커스 거리는 레이저 광학계(140)를 출사한 레이저 빔(L)이 집속된 후 디포커스되어 샤크-하트만 센서(150)에 입사된 경우 집속된 위치에서 샤크-하트만 센서(150)까지의 거리를 의미한다.3 shows the eccentricity coefficient in the first direction (e.g., y-axis direction) according to the defocus distance in the Zernike polynomial expressing the laser beam L detected from the Shark- Lt; / RTI > Here, the defocus distance is a distance from the focused position to the Shark-Hartman sensor 150 when the laser beam L emitted from the laser optical system 140 is defocused and then defocused and incident on the Shark- .

도 3에는 레이저 광학계(140)가 제1방향(y축 방향)으로 각각 0°, 0.01° 및 0.02° 각도로 기울어졌을 때, 디포커스 거리가 변화함에 따라 제르니케 다항식에서 제1방향(y축 방향)의 편심 계수값 변화가 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 레이저 광학계(140)가 제1방향(y축 방향)으로 각각 0.01° 및 0.02° 각도로 기울어졌을 때(즉, 레이저 광학계(140)가 y축 방향으로 오정렬된 경우)에는 디포커스 거리가 변화함에 따라 제1방향(y축 방향)의 편심 계수값이 선형적으로 변화함을 알 수 있다. 그러나, 레이저 광학계가 제1방향(y축 방향)으로 기울어지지 않았을 때(즉, 레이저 광학계가 y축 방향으로 올바르게 정렬된 경우)에는 제1방향(y축 방향)의 편심 계수값은 디포커스 거리에 무관하게 "0"의 값을 가지고 있음을 알 수 있다. 따라서, 제1방향(y축 방향)의 편심 계수값이 "0"의 값이 아닌 경우에 레이저 광학계(140)는 제1 방향으로 기울어져 편심되었음을 알 수 있다. 3, when the laser optical system 140 is inclined at angles of 0 °, 0.01 °, and 0.02 ° in the first direction (y-axis direction), the defocus amount is changed in the Zernike polynomial in the first direction Direction) of the eccentricity is shown. 3, when the laser optical system 140 is tilted at angles of 0.01 ° and 0.02 ° in the first direction (y-axis direction) (that is, when the laser optical system 140 is misaligned in the y-axis direction) It can be seen that the eccentricity value in the first direction (y-axis direction) linearly changes as the defocus distance changes. However, when the laser optical system is not inclined in the first direction (y-axis direction) (i.e., when the laser optical system is correctly aligned in the y-axis direction), the eccentricity coefficient value in the first direction Quot; 0 "regardless of whether or not the " 0 " Therefore, when the eccentricity coefficient in the first direction (y-axis direction) is not a value of "0", it can be seen that the laser optical system 140 is inclined in the first direction and eccentric.

또한, 레이저 광학계(140)가 제2방향(x축 방향)으로 기울어져 있을 때에는 디포커스 거리가 변화함에 따라 제2방향(x축 방향)의 편심 계수값이 변화하게 되고, 레이저 광학계(140)가 제2방향(x축 방향)으로 기울어지지 않았을 때에는 제2방향(x축 방향)의 편심 계수값은 디포커스 거리에 무관하게 "0"의 값을 가지고 있다. 따라서, 제2방향(x축 방향)의 편심 계수값이 "0"의 값이 아닌 경우에 레이저 광학계(140)는 제2방향(x축 방향)으로 기울어져 편심되었음을 알 수 있다.Further, when the laser optical system 140 is inclined in the second direction (x-axis direction), the eccentricity coefficient in the second direction (x-axis direction) changes as the defocus distance changes, The eccentricity coefficient value in the second direction (x-axis direction) has a value of "0" regardless of the defocus distance when it is not tilted in the second direction (x-axis direction). Therefore, when the eccentricity coefficient value in the second direction (x-axis direction) is not a value of "0", it can be seen that the laser optical system 140 is eccentric by being inclined in the second direction (x-axis direction).

이상과 같이, 레이저 광학계(140)를 경유하고 샤크-하트만 센서(150)에 입사되는 레이저 빔(L)의 광파면을 제르니게 다항식으로 구성하여 제1방향(y축 방향)의 편심값과 제1방향(y축 방향)의 편심값을 계산하여 보면 레이저 광학계(140)의 정렬 여부를 알 수 있으며, 레이저 광학계(140)가 올바르게 정렬되지 않았을 경우 얼마나 편심되었는지 여부를 정량적으로 알 수 있다. As described above, the optical wavefront of the laser beam L incident on the Shark-Hartmann sensor 150 via the laser optical system 140 is made to be Zernike polynomial so that the eccentricity value in the first direction (y-axis direction) If the eccentricity value in one direction (y-axis direction) is calculated, it is possible to know whether the laser optical system 140 is aligned or not and how much eccentricity can be quantitatively determined when the laser optical system 140 is not properly aligned.

따라서, 레이저 광학계(140)를 경유하고 샤크-하트만 센서(150)에 입사되는 레이저 빔(L)의 광파면을 제르니게 다항식으로 구성하여 계산된 제1방향(y축 방향)의 편심값과 제1방향(y축 방향)의 편심값 중 적어도 하나가 "0"이 아닌 경우에는 이 편심값들을 "0"의 값이 되도록 레이저 광학계(140)를 이동함으로써 레이저 광학계(140)를 정밀하게 정렬할 수 있다. Therefore, the eccentricity value in the first direction (y-axis direction) calculated by constructing the optical wavefront of the laser beam L incident on the Shark-Hartmann sensor 150 via the laser optical system 140 in a Zernike polynomial, If at least one of the eccentric values in one direction (y-axis direction) is not "0 ", the laser optical system 140 is moved so that the eccentricity values become" 0 & .

도 4는 레이저 가공장치의 일례를 개략적으로 도시한 것이다.Fig. 4 schematically shows an example of a laser machining apparatus.

도 4를 참조하면, 레이저 광원(201)으로부터 레이저 빔(L)이 발진되고, 이렇게 발진된 레이저 빔(L)은 복수의 반사 미러(221,222,223)에 의해 반사된 다음, 레이저 광학계(210)에 입사될 수 있다. 레이저 가공장치(200)에서 레이저 광학계(210)는 하나 이상의 광학계(211,212,213)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 레이저 광학계(210)는 BET, 스캔 광학계, 집속 렌즈 등을 포함할 수 있으며, 이외에도 다른 다양한 광학계를 포함할 수 있다. 4, the laser beam L is emitted from the laser light source 201 and the laser beam L oscillated in this way is reflected by the plurality of reflection mirrors 221, 222 and 223 and then incident on the laser optical system 210 . In the laser processing apparatus 200, the laser optical system 210 may include one or more optical systems 211, 212, and 213. For example, the laser optical system 210 may include a BET, a scanning optical system, a focusing lens, or the like, and may include various other optical systems.

도 4에는 레이저 광학계(210)가 3개의 제1, 제2 및 제3 광학계(211,212,213)를 포함하는 경우가 예시적으로 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 광원(201)으로부터 출사되어 반사 미러들(221,222,223)에 의해 반사된 레이저 빔(L)은 제1, 제2 및 제3 광학계(211,212,213)를 순차적으로 경유하게 된다. 그리고, 이러한 레이저 광학계(210)로부터 출사되는 레이저 빔(L)은 스테이지(S) 상에 적재된 가공 대상물(W)의 소정 위치에 조사됨으로써 다양한 가공 작업을 수행할 수 있다. 4 illustrates an example in which the laser optical system 210 includes three first, second, and third optical systems 211, 212, and 213. As shown in FIG. 4, the laser beam L emitted from the laser light source 201 and reflected by the reflection mirrors 221, 222 and 223 is sequentially passed through the first, second and third optical systems 211, 212 and 213 . The laser beam L emitted from the laser optical system 210 is irradiated to a predetermined position of the object W placed on the stage S to perform various processing operations.

상기와 같은 구성의 레이저 가공장치(200)에서 원하는 레이저 가공작업을 정확하게 수행하기 위해서는 레이저 빔(L)이 경유하는 레이저 광학계(210), 즉 제1, 제2 및 제3 광학계(211,212,213)가 올바르게 정렬되어야 한다. In order to accurately perform the desired laser machining operation in the laser machining apparatus 200 having the above-described configuration, the laser optical system 210 through which the laser beam L passes, that is, the first, second and third optical systems 211, 212, and 213, .

이하에서는 도 4에 도시된 레이저 가공장치(200)에서 광학계들(211,212,213)을 샤크-하트만 센서를 이용하여 정렬하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 레이저 가공장치의 광학계들을 정렬하는 방법을 보여주는 도면들이다. Hereinafter, a method of aligning the optical systems 211, 212, and 213 with the Shark-Hartmann sensor in the laser processing apparatus 200 shown in FIG. 4 will be described. Figs. 5A to 5C are views showing a method of aligning the optical systems of the laser machining apparatus shown in Fig.

도 5a에는 레이저 광학계(210) 중 제1 광학계(211)를 정렬하는 방법이 도시되어 있다. 도 5a를 참조하면, 레이저 광원(201)으로부터 출사되어 반사 미러들(221,222,223)에 의해 반사된 레이저 빔(L)이 제1 광학계(211)를 경유하게 되고, 이 제1 광학계(211)를 경유한 레이저 빔(L)을 샤크-하트만 센서(250)에 입사시킨다. 여기서, 샤크-하트만 센서(250)는 입사된 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 검출하게 되고, 이러한 정보를 연산부(260)로 보내게 된다.5A shows a method of aligning the first optical system 211 of the laser optical system 210. FIG. 5A, the laser beam L emitted from the laser light source 201 and reflected by the reflection mirrors 221, 222, and 223 passes through the first optical system 211, passes through the first optical system 211 And causes a laser beam L to enter the Shark-Hartmann sensor 250. Here, the Shark-Hartmann sensor 250 detects information on the optical wavefront of the incident laser beam L, and sends this information to the arithmetic unit 260.

연산부(260)에서는 샤크-하트만 센서(250)를 통해 검출된 제1 광학계(211)를 경유한 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 제르니케 다항식으로 구성한다. 그리고, 제르니케 다항식을 구성하는 각 항들 중에서 제1축 방향의 편심 계수값과 제2축 방향의 편심 계수값을 각각 계산한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(L)이 z축 방향으로 샤크-하트만 센서(250)에 입사하는 경우 제1축 방향은 y축 방향이 될 수 있으며, 제2축 방향은 x축 방향이 될 수 있다. The arithmetic unit 260 constructs information on the optical wavefront of the laser beam L passed through the first optical system 211 detected through the Shark-Hartmann sensor 250 in terms of a Zernike polynomial. Then, the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction are calculated, respectively, from among the items constituting the Zernike polynomial. 5A, when the laser beam L is incident on the Shark-Hartmann sensor 250 in the z-axis direction, the first axis direction may be the y-axis direction and the second axis direction may be the x-axis direction .

이와 같이, 연산부(260)가 제르니케 다항식에서 계산된 제1축 방향의 편심 계수값과 제2축 방향의 편심 계수값이 각각 “0”인 경우에는 제1 광학계(211)는 올바르게 정렬되었다고 볼 수 있다. 그러나, 제1축 방향의 편심 계수값이 “0”이 아닌 경우에는 제1 광학계(211)는 제1축 방향으로 기울어짐으로써 편심되어 있다고 볼 수 있으며, 제2축 방향의 편심 계수값이 “0”이 아닌 경우에는 제1 광학계(211)는 제2축 방향으로 기울어짐으로써 편심되어 있다고 볼 수 있다. In this manner, when the calculation unit 260 calculates the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction, which are calculated in the Zernike polynomial, are each "0", the first optical system 211 . However, when the eccentricity coefficient value in the first axial direction is not " 0 ", the first optical system 211 can be regarded as being eccentric by inclining in the first axial direction, and when the eccentricity coefficient value in the second axial direction is " 0 ", the first optical system 211 is eccentric by being inclined in the second axial direction.

따라서, 제1축 방향의 편심 계수값과 제2축 방향의 편심 계수값 중 적어도 하나가 “0”이 아닌 경우에는 제1 광학계(211)가 오정렬된 경우이므로, 이 경우에는 제1 광학계(211)를 이동시켜 제1축 방향의 편심 계수값과 제2축 방향의 편심 계수값이 모두 “0”이 되도록 함으로써 제1 광학계(211)를 정확하게 정렬할 수 있다.Therefore, when at least one of the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction is not " 0 ", the first optical system 211 is misaligned. The first optical system 211 can be accurately aligned by making both the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction "0".

도 5b에는 레이저 광학계(210) 중 제2 광학계(212)를 정렬하는 방법이 도시되어 있다. 도 5b에서 제1 광학계(211)는 도 5a에 도시된 방법을 이용하여 이미 올바르게 정렬되어 있다.FIG. 5B shows a method of aligning the second optical system 212 among the laser optical systems 210. FIG. In Fig. 5B, the first optical system 211 is already correctly aligned using the method shown in Fig. 5A.

도 5b를 참조하면, 제1 광학계(211)로부터 출사되어 제2 광학계(212)를 경유한 레이저 빔(L)을 샤크-하트만 센서(250)에 입사시킨다. 여기서, 샤크-하트만 센서(250)는 입사된 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 검출하게 되고, 이러한 정보를 연산부(260)로 보내게 된다.5B, the laser beam L emitted from the first optical system 211 and passed through the second optical system 212 is made incident on the Shark-Hartmann sensor 250. Here, the Shark-Hartmann sensor 250 detects information on the optical wavefront of the incident laser beam L, and sends this information to the arithmetic unit 260.

연산부(260)에서는 샤크-하트만 센서(250)를 통해 검출된 제2 광학계(212)를 경유한 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 제르니케 다항식으로 구성한다. 그리고, 제르니케 다항식을 구성하는 각 항들 중에서 제1축 방향(y축 방향)의 편심 계수값과 제2축 방향(x축 방향)의 편심 계수값을 각각 계산한다. The arithmetic unit 260 generates information on the optical wavefront of the laser beam L via the second optical system 212 detected through the Shark-Hartmann sensor 250 in terms of a Zernike polynomial. Then, the eccentricity coefficient value in the first axial direction (y-axis direction) and the eccentricity coefficient value in the second axial direction (x-axis direction) are calculated, respectively, from among the items constituting the Zernike polynomial.

여기서, 제1축 방향의 편심 계수값과 제2축 방향의 편심 계수값 중 적어도 하나가 “0”이 아닌 경우에는 제2 광학계(212)가 오정렬된 경우이므로, 이 경우에는 제2 광학계(212)를 이동시켜 제1축 방향의 편심 계수값과 제2축 방향의 편심 계수값이 모두 “0”이 되도록 함으로써 제2 광학계(212)를 정확하게 정렬할 수 있다.Here, when at least one of the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction is not " 0 ", the second optical system 212 is misaligned. The second optical system 212 can be accurately aligned by making both the eccentricity coefficient value in the first axis direction and the eccentricity coefficient value in the second axis direction "0".

도 5c에는 레이저 광학계(210) 중 제3 광학계(213)를 정렬하는 방법이 도시되어 있다. 도 5c에서 제1 및 제2 광학계(211,212)는 도 5a 및 도 도 5b에 도시된 방법을 이용하여 이미 올바르게 정렬되어 있다.FIG. 5C shows a method of aligning the third optical system 213 among the laser optical systems 210. FIG. In FIG. 5C, the first and second optical systems 211 and 212 are already correctly aligned using the method shown in FIGS. 5A and 5B.

도 5c를 참조하면, 제1 및 제2 광학계(211,212)로부터 출사되어 제3 광학계(213)를 경유한 레이저 빔(L)을 샤크-하트만 센서(250)에 입사시킨다. 여기서, 샤크-하트만 센서(250)는 입사된 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 검출하게 되고, 이러한 정보를 연산부(260)로 보내게 된다. 연산부(260)에서는 샤크-하트만 센서(250)를 통해 검출된 제3 광학계(213)를 경유한 레이저 빔(L)의 광파면에 대한 정보를 제르니케 다항식으로 구성한다. 그리고, 제르니케 다항식을 구성하는 각 항들 중에서 제1축 방향(y축 방향)의 편심 계수값과 제2축 방향(x축 방향)의 편심 계수값을 각각 계산한다. 5C, the laser beam L emitted from the first and second optical systems 211 and 212 and passed through the third optical system 213 is made incident on the Shark-Hartmann sensor 250. Here, the Shark-Hartmann sensor 250 detects information on the optical wavefront of the incident laser beam L, and sends this information to the arithmetic unit 260. The computing unit 260 constructs information on the optical wavefront of the laser beam L via the third optical system 213 detected through the Shark-Hartmann sensor 250 in terms of a Zernike polynomial. Then, the eccentricity coefficient value in the first axial direction (y-axis direction) and the eccentricity coefficient value in the second axial direction (x-axis direction) are calculated, respectively, from among the items constituting the Zernike polynomial.

여기서, 제1축 방향의 편심 계수값과 제2축 방향의 편심 계수값 중 적어도 하나가 “0”이 아닌 경우에는 제3 광학계(213)는 오정렬된 경우이므로, 이 경우에는 제3 광학계(213)를 이동시켜 제1축 방향의 편심 계수값과 제2축 방향의 편심 계수값이 모두 “0”이 되도록 함으로써 제3 광학계(213)를 정확하게 정렬할 수 있다.Here, when at least one of the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction is not " 0 ", the third optical system 213 is misaligned. ) Is moved so that the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction are both " 0 ", so that the third optical system 213 can be accurately aligned.

이상과 같이 레이저 광학계(210)가 복수개의 광학계(211,212,213)를 포함하는 경우 레이저 빔(L)이 경유하는 순서에 따라 순차적으로 광학계들(211,212,213) 각각에 대해 정렬 작업을 수행함으로써 모든 광학계들(211,212,213) 을 정확하게 정렬할 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 레이저 가공장치(200)에서 정밀하게 정렬된 복수의 광학계(211,212,213) 를 이용하여 원하는 레이저 가공작업을 정확하게 수행할 수 있다. 한편, 도 5a 내지 도 5c에는 레이저 광학계(210)가 3개의 광학계(211,212,213) 를 포함하는 경우가 설명되었으나, 본 실시예는 이에 한정되지 않고 레이저 광학계는 다양한 개수의 광학계를 포함할 수 있다. As described above, when the laser optical system 210 includes a plurality of optical systems 211, 212, and 213, the optical systems 211, 212, and 213 are sequentially aligned with respect to the optical systems 211, 212, ) Can be accurately aligned. Therefore, it is possible to accurately perform a desired laser machining operation by using a plurality of optical systems 211, 212, and 213 precisely aligned in the laser machining apparatus 200 shown in Fig. 5A to 5C illustrate the case where the laser optical system 210 includes three optical systems 211, 212, and 213. However, the present embodiment is not limited to this, and the laser optical system may include various optical systems.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 의하면, 샤크-하트만 센서를 이용하여 레이저 가공장치를 구성하는 레이저 광학계의 오정렬 여부를 검출할 수 있으며, 레이저 광학계가 오정렬된 경우 이를 정확하게 정렬시킬 수 있다. 또한, 레이저 광학계가 복수개의 광학계를 포함하는 경우 샤크-하트만 센서를 이용하여 광학계들 각각에 대해 순차적으로 정렬 작업을 수행할 수 있다. 이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. As described above, according to the exemplary embodiments of the present invention, it is possible to detect whether a laser optical system constituting the laser processing apparatus is misaligned by using the Shark-Hartmann sensor. If the laser optical system is misaligned, . In addition, when the laser optical system includes a plurality of optical systems, it is possible to sequentially perform alignment operations on each of the optical systems using the Shark-Hartmann sensor. While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

10.. 수렴 광학계
20.. 발산 광학계
30.. 발산 및 수렴 광학계
50,150,250.. 샤크-하트만 센서
100.. 광학계 정렬 장치
140,210.. 레이저 광학계
160,260.. 연산부
200.. 레이저 가공장치
201.. 레이저 광원
211.. 제1 광학계
212.. 제2 광학계
213.. 제3 광학계
221,222,223.. 반사 미러10. Convergent optical system
20 .. divergent optical system
30. Divergence and convergence optics
50, 150, 250 .. Shark-Heartman sensor
100. Optical system alignment device
140,210 .. Laser optical system
160,260.
200 .. Laser processing equipment
201 .. Laser light source
211. First optical system
212 .. Second optical system
213. Third optical system
221, 222,

Claims (15)

레이저 가공장치를 구성하는 레이저 광학계를 정렬하는 장치에 있어서,
레이저 빔이 경유하는 레이저 광학계:
상기 레이저 광학계로부터 출사되는 상기 레이저 빔의 광파면(light wavefront)을 측정하는 샤크-하트만 센서(shark-hartmann) 센서; 및
상기 샤크-하트만 센서에 의해 검출된 상기 레이저 빔의 광파면을 수식으로표현하여 상기 레이저 광학계가 오정렬(mis-alignment)됨으로써 발생되는 상기 레이저 광학계의 편심값을 계산하는 연산부;를 포함하고,
상기 연산부는 상기 샤크-하트만 센서에 의해 검출된 광파면을 수식으로 표현한 제르니케 다항식(Zernike polynomials)를 이용하여 상기 레이저 광학계의 편심값을 계산하고,
상기 레이저 광학계의 편심값은 상기 제르니케 다항식에서 상기 레이저 빔의 진행 방향에 수직인 제1축 방향 및 제2축 방향으로 편심된 정도를 나타내는 제1축 방향의 편심 계수값 및 제2축 방향의 편심 계수값으로 구성되고,
상기 레이저 광학계의 정렬은 상기 제1축 방향의 편심 계수값과 상기 제2축 방향의 편심 계수값이 각각 “0”을 가지도록 상기 레이저 광학계를 이동시킴으로써 이루어지는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치.An apparatus for aligning a laser optical system constituting a laser processing apparatus,
Laser optical system via laser beam:
A Shark-Hartmann sensor for measuring a light wavefront of the laser beam emitted from the laser optical system; And
And an arithmetic unit for expressing an optical wavefront of the laser beam detected by the Shark-Hartmann sensor and calculating an eccentricity value of the laser optical system generated by misalignment of the laser optical system,
The arithmetic unit calculates eccentricity values of the laser optical system using Zernike polynomials expressed by expressing the optical wavefront detected by the Shark-Hartmann sensor,
Wherein the eccentric value of the laser optical system is an eccentricity value in a first axis direction indicating an extent of eccentricity in a first axis direction and a second axis direction perpendicular to a traveling direction of the laser beam in the Zernike polynomial, Eccentricity coefficient values,
Wherein the alignment of the laser optical system is performed by moving the laser optical system such that the eccentricity coefficient value in the first axial direction and the eccentricity coefficient value in the second axial direction are both " 0 ". 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1축 방향과 상기 제2축 방향은 서로 수직인 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first axis direction and the second axis direction are perpendicular to each other. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 광학계는 복수계의 광학계를 포함하는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치.The method according to claim 1,
Wherein the laser optical system includes a plurality of optical systems. 제 6 항에 있어서,
상기 레이저 광학계의 정렬은 상기 광학계들 각각을 순차적으로 정렬시킴으로써 이루어지는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치.The method according to claim 6,
Wherein the alignment of the laser optical system is performed by sequentially aligning each of the optical systems. 레이저 가공장치를 구성하는 레이저 광학계를 정렬하는 방법에 있어서,
레이저 광학계를 경유하는 레이저 빔을 샤크-하트만 센서를 이용하여 측정하는 단계; 및
상기 샤크-하트만 센서에 의해 검출된 상기 레이저 빔의 광파면을 수식으로표현하여 상기 레이저 광학계가 오정렬됨으로써 발생되는 상기 레이저 광학계의 편심값을 계산하는 단계; 및
상기 레이저 광학계를 정렬하는 단계;를 포함하고,
상기 레이저 광학계의 편심값은 상기 샤크-하트만 센서에 의해 검출된 광파면을 수식으로 표현한 제르니케 다항식를 이용하여 계산하고,
상기 레이저 광학계의 편심값은 상기 제르니케 다항식에서 상기 레이저 빔의 진행 방향에 수직인 제1축 방향 및 제2축 방향으로 편심된 정도를 나타내는 제1축 방향의 편심 계수값 및 제2축 방향의 편심 계수값으로 구성되고,
상기 레이저 광학계의 정렬은 상기 제1축 방향의 편심 계수값과 상기 제2축 방향의 편심 계수값이 각각 “0”을 가지도록 상기 레이저 광학계를 이동시킴으로써 이루어지는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 방법.A method of aligning a laser optical system constituting a laser machining apparatus,
Measuring a laser beam passing through the laser optical system using a Shark-Hartmann sensor; And
Calculating an eccentric value of the laser optical system caused by misalignment of the laser optical system by expressing an optical wavefront of the laser beam detected by the Shark-Hartmann sensor; And
And aligning the laser optical system,
Wherein the eccentricity value of the laser optical system is calculated by using a Zernike polynomial expressed by an equation, the optical wavefront detected by the Shark-
Wherein the eccentric value of the laser optical system is an eccentricity value in a first axis direction indicating an extent of eccentricity in a first axis direction and a second axis direction perpendicular to a traveling direction of the laser beam in the Zernike polynomial, Eccentricity coefficient values,
Wherein the alignment of the laser optical system is performed by moving the laser optical system so that the eccentricity coefficient value in the first axis direction and the eccentricity coefficient value in the second axis direction are " 0 ", respectively. 삭제delete 삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 제1축 방향과 상기 제2축 방향은 서로 수직인 레이저 가공장치의 광학계 정렬 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the first axis direction and the second axis direction are perpendicular to each other. 삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 레이저 광학계는 복수계의 광학계를 포함하는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the laser optical system includes a plurality of optical systems. 제 13 항에 있어서,
상기 레이저 광학계의 정렬은 상기 광학계들 각각을 순차적으로 정렬시킴으로써 이루어지는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the alignment of the laser optical system is performed by sequentially aligning each of the optical systems. 제 14 항에 있어서,
상기 광학계들 각각의 정렬은 상기 제1축 방향의 편심 계수값과 상기 제2축 방향의 편심 계수값이 각각 “0”을 가지도록 상기 광학계들 각각을 이동시킴으로써 이루어지는 레이저 가공장치의 광학계 정렬 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the alignment of each of the optical systems is performed by moving each of the optical systems so that the eccentricity coefficient value in the first axis direction and the eccentricity coefficient value in the second axis direction are respectively " 0 ".
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