KR20000043447A - 레이저 광축보정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 레이저광의 광축 편차에 따라 자동으로 레이저광원을 기울이는 지지대를 추가하여 자동으로 레이저광원의 광축을 보정하는 장치와, 레이저광의 출력을 감지하여 레이저광원의 수명이 다했을 때에 자동으로 다른 레이저광원으로 교체할 수 있는 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 레이저광원에서 출사되는 레이저광을 검출물에 조사하는 레이저시스템에 있어서 레이저광의 광축이 어긋남을 보정하기 위해 검출물의 기준위치와 어긋난 편차만큼 레이저광원을 일정각도 기울이도록 레이저광원을 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 주레이저광원, 부레이저광원, 주레이저광원을 지지하면서 기울기를 조절하는 지지대, 주레이저광의 일부를 받아 전기적 신호로 변환하는 수광센서, 수광센서의 출력에 따라 주레이저광원에 공급되는 전압을 조절하여 레이저광의 출력을 조절하는 레이저 제어부, 주레이저광원에 전압을 공급하는 전원부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 광축보정 장치{Laser axis correction apparatus}

본 발명은 자동으로 레이저의 광축을 보정하는 장치에 관한 것이다.

레이저(light amplification by stimulated emission of radiation)는 그 종류도 많고 쓰임새도 다양하다. 눈으로 식별하기 어려운 마이크로 단위의 공정이나, 사람이 직접 들어갈 수 없는 곳 등에서 검출물의 위치를 파악하거나, 검출물의 기울기 정도, 개수파악 등을 할 때에 정밀하고 안전하게 레이저를 이용할 수 있다.

레이저 시스템의 발광부와 수광부의 광축이 어긋나거나 틀어지면 레이저가 제기능을 충분히 발휘하지 못하게 된다. 이는 또한 레이저로써 하고자 하는 작업에도 영향을 미치기 때문에 레이저의 광축을 보정하는 것은 매우 중요한 일이다. 특히, 반도체 제조공정에서의 레이저 역할은 더욱 중요하다.

종래에는 레이저의 광축이 어긋났을 때에, 반사경을 수동으로 움직여가면서 목적물에 레이저광이 정확히 조사되도록 광축을 보정하였다. 도1에 이러한 모습을 대략적으로 나타내었다. 도1에서, 레이저광원(1)에서 나오는 레이저광이 반사경(3)에 의해 진로가 바뀐 후 검출물(5)에 조사됨을 알 수 있는데, 레이저광의 광축이 잘 맞을 때에는("7"로 표시된 레이저광) 목적물의 원하는 위치에 정확하게 조사되지만, 광축이 어긋나면("9"로 표시된 레이저광) 목적물의 원하는 위치에 조사되지 못하여 작업성이 떨어지거나, 심하면 안전상 문제도 생길 수 있다.

본 발명의 목적은, 레이저광의 광축 편차에 따라 자동으로 레이저광원을 기울이는 지지대를 추가하여 자동으로 레이저광원의 광축을 보정하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 레이저광의 출력을 감지하여 레이저광원의 수명이 다했을 때에 자동으로 다른 레이저광원으로 교체할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

도1은 레이저광의 광축이 어긋나는 모습을 나타내는 개략도.

도2는 실시예1의 구성을 나타내는 개략도.

도3은 실시예2의 구성을 나타내는 개략도.

도4는 실시예3의 구성을 나타내는 개략도.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

1: 레이저광원 3: 반사경 5: 검출물

7: 정상광축 9: 어긋난 광축 11: 레이저광원

11a: 주레이저광원 11b: 부레이저광원 13: 지지대

15: 반사경 17: 기준 표지 18: 수광부

19: 위치보정부 21: 수광센서 23: 레이저 제어부

25: 전원부

도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예를 설명한다.

실시예1(레이저광원의 광축보정)

도2을 보면 본 실시예1은, 레이저광원(11)의 하부를 지지하는 지지대(13)와, 레이저광의 경로를 바꾸는 반사경(15)과, 레이저광이 최종적으로 맺히는 기준표지(17)로 구성된다. 본 실시예1은 레이저광원(11) 자체의 광축을 보정하기 위한 것으로, 반사경(15)을 통해 반사된 레이저광을 기준표지(17)에 조사하여 기준으로 설정된 위치에서 어긋나는 편차를 측정하고, 이 편차만큼 지지대(13)를 자동으로 움직여서 레이저광원(11)의 기울기를 변화시킨다. 측정된 편차를 전기적신호로 바꾸어 지지대(13)를 전후로 움직이는 기술은 자동제어 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 능히 실시할 수 있는 기술이다.

실시예2(수광부의 위치보정)

도3에 도시된 본 실시예는 수광부의 위치를 보정하기 위한 것으로서, 레이저광원(11)으로부터 조사된 레이저광이 맺히는 수광부(18)와 이 수광부(18)의 위치를 변화시켜 위치 조정을 하는 수광부 위치조정장치(19)로 구성된다. 레이저광이 수광부(18)에 맺힐 때에 기준으로 정해진 위치와의 어긋나는 편차를 측정하여 자동으로 수광부 위치조정장치(19)를 움직여서 레이저광의 광축어긋남을 보정하기 위한 실시예이다.

본 실시예는, 검출코자 하는 검출물을 고정하는 고정대의 수평보정을 먼저 한 후에 실시하여야 한다. 그래야 전 시스템적으로 일치된 광축을 얻을 수 있다. 고정대의 수평보정은 전자수평계 등을 사용할 수 있는데, 당업자에게는 자명한 기술적 사항이다.

실시예3(레이저광력 보정, 광원 교체)

도4을 보면, 본 실시예는 주레이저광원(11), 부레이저광원(11'), 주레이저광원을 지지하면서 기울기를 조절하는 지지대(13), 주레이저광의 경로를 바꾸는 반사경(15), 주레이저광의 일부를 받아 전기적 신호로 변환하는 수광센서(21), 수광센서(21)의 출력에 따라 주레이저광원(11)에 공급되는 전압을 조절하여 레이저광의 출력을 조절하는 레이저 제어부(23), 주레이저광원(11)에 전압을 공급하는 전원부(25)로 구성된다. 부레이저광원(11')은 주레이저광원(11)의 수명이 다했을 때에 교체하기 위한 여벌(spair) 레이저광원이다.

주레이저광원(11)의 레이저광은 대부분 반사경(15)에 의해 경로가 바뀌어 검출물에 조사되지만, 극히 일부는 수광센서(21)에 조사된다. 수광센서(21)로는 일반적으로 사용되는 반도체 광검출기를 사용하였다. 이렇게 수광센서(21)로 조사된 레이저광은 전기적 신호로 변환되어 레이저 제어부(23)에 입력된다. 레이저 제어부(23)는 이 수광센서(21)로부터 입력된 신호에 따라 전원부(25)의 출력전압을 조정하여 주레이저광원(11)의 광량을 보정한다. 다시말해서, 레이저광원을 쓸수록 광량이 저하되는데, 이를 수광센서가 감지하여 그 저하된 광량 만큼 레이저광원의 전원전압을 올려서 레이저광의 광량을 크게 하여 항상 일정한 광량을 낼 수 있도록 하는 것이다.

이렇게 하더라도 더 이상 광량을 유지할 수 없을 정도로 레이저광원(11)이 열화되면, 이는 곧 주레이저광원(11)의 수명이 다한 것을 의미하므로 자동으로 부레이저광원(11')을 주레이저광원(11)과 대체하여 설치한다. 이러한 대체 메카니즘은 자동제어 분양에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 기술적 사항이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 자동으로 레이저광원의 광축을 보정할 수 있을 뿐만 아니라, 레이저광의 광량을 항상 감지하여 레이저광원의 수명이 다했을 때에는 자동으로 다른 레이저광원으로 대체함으로써, 설비의 수명을 늘리고 생산원가를 절감하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 레이저광원에서 출사되는 레이저광을 검출물에 조사하는 레이저시스템이, 레이저광의 광축이 어긋남을 보정하기 위해 검출물의 기준위치와 어긋난 편차만큼 레이저광원을 일정각도 기울이도록 레이저광원을 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 광축보정 장치.
2. 제1항에 있어서, 레이저광을 받는 수광부의 위치를 자동으로 이동하여 수광부 위치를 조정하는 광축보상부를 추가로 포함하는 레이저 광축보정 장치.
3. 주레이저광원, 부레이저광원, 주레이저광원을 지지하면서 기울기를 조절하는 지지대, 주레이저광의 일부를 받아 전기적 신호로 변환하는 수광센서, 수광센서의 출력에 따라 주레이저광원에 공급되는 전압을 조절하여 레이저광의 출력을 조절하는 레이저 제어부, 주레이저광원에 전압을 공급하는 전원부로 구성되는 레이저 광축보정 장치.