KR20010033198A - 공작물 조사 시스템 - Google Patents

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KR20010033198A
KR20010033198A KR1020007006587A KR20007006587A KR20010033198A KR 20010033198 A KR20010033198 A KR 20010033198A KR 1020007006587 A KR1020007006587 A KR 1020007006587A KR 20007006587 A KR20007006587 A KR 20007006587A KR 20010033198 A KR20010033198 A KR 20010033198A
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슈바이쩌위르겐
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백만 하. 요트. 파이
칼 짜이스 슈티프퉁한델른트 알스 칼 짜이스
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Abstract

본 발명은, 개별적으로 조절가능한 다수의 편향장치를 포함하며, 공간적으로 서로로부터 떨어진 다수의 개별 가공 광다발이 상기 가공 광다발의 광학 빔 경로내에 배치된 편향장치에 의해서 조사될 적어도 하나의 공작물 위에 있는 가변 점 또는 가변 평면으로 각각 별도로 향하도록 구성된 공작물 조사장치에 관한 것이다.
본 발명에 따라, 적어도 하나의 측정 광다발을 형성하기 위한 추가 광원이 공작물 조사장치내에 배치됨으로써, 상기 추가 광원으로부터 뻗어 나오는 측정 광다발이 동시에 다수의 편향장치 위로 떨어지며, 측정 광다발의 파장에 민감한 측정기록장치가 공작물 조사장치내에 배치됨으로써, 편향장치의 편향 작용을 검출하기 위해, 조사된 편향장치에 의해서 편향된 측정 광다발의 적어도 일부분을 상기 기록 장치가 기록한다.

Description

공작물 조사 시스템 {WORK PIECE IRRADIATION SYSTEM}
본 발명은, 개별적으로 조절가능한 다수의 편향장치를 포함하며, 공간적으로 서로로부터 떨어진 다수의 개별 가공 광다발이 상기 가공 광다발의 광학 빔 경로내에 배치된 편향장치에 의해 조사될 적어도 하나의 공작물 위에 있는 가변 점 또는 가변 평면으로 각각 별도로 향하도록 구성된 공작물 조사장치에 관한 것이다.
상기 방식의 공작물 조사장치는 특히 DE 195 13 354, DE 44 40 117 및 DE 197 07 834에 공지되어 있다.
최근 세그먼트 미러 필드를 보정하기 위한 측정은, 측정부재, 본 경우에는 CCD-카메라가 손상되지 않도록 하기 위해서 재료 가공을 실시할 수도 있고 - 경우에 따라서는 광선의 강도를 적절한 장소에서 약화시킬 수 있는 (레이저-)광선에 의해서 이루어진다. 이러한 방법은 하기와 같은 장점을 갖는다:
- 추가의 레이저가 필요 없고,
- 측정을 위해 사용된 광이 가공 광다발의 광과 동일한 파장을 가짐으로써 상기 광이 동일한 광학 소자들을 에러 없이 통과할 수 있기 때문에, 빔경로의 결정적인 위조가 나타나지 않게 된다(측정 빔경로가 다른 파장을 가지게 되면, 상기 빔경로는 소정 광학 장치를 통과할 때 다르게 굴절되어 결국 더 이상 CCD-카메라 위에 투영될 수 없다).
가공 레이저 광선의 파장이 CCD-카메라에 의해서 아무런 문제없이 처리될 수 있는 한, 상기 방법은 적용될 수 있다. 따라서 상기 방법은 표면이 큰 CCD-어레이 때문에
- 400 내지 1,000 nm의 파장 범위에서는 기술적으로 단순하고 저렴하며,
- 200 내지 400 nm의 파장 범위에서는 기술적으로 더 복잡하고 더 비싸며,
- 1,000 내지 5,000 nm의 파장 범위에서는 기술적으로 매우 복잡하고 비싸며,
- 5,000 내지 20,000 nm의 파장 범위에서는 기술적으로 극도로 복잡하고 비싸다.
현재 프린트 회로기판 산업에서 재료 가공을 위해 통상적으로 이용되는 파장은 248 nm(엑시머 레이저), 355 nm(주파수가 3배로 된 야그-레이저) 및 9,600 nm(CO2-레이저)이다. 따라서 공지된 원칙은 2개의 UV-파장에 대해서는 경제적인 제조 가능성의 변두리에 있게 된다. CO2-레이저에 대해서는 기술적 및 경제적인 이유에서 연속 생산 장치내에서 실현 가능한 해결책이 불가능하다.
본 발명의 목적은, 특히 세그먼트 미러 필드내에서의 경사 장치의 위치가 공작물 조사장치를 위해 사용된 광다발의 파장과 무관하게 결정될 수 있는 공작물 조사장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항의 장점들로부터 얻어진다.
본 발명에 따른 공작물 조사장치는 개별적으로 조절 가능한 다수의 편향장치를 포함하며, 공간적으로 서로로부터 떨어진 다수의 개별 가공 광다발은 상기 가공 광다발의 광학 빔 경로내에 배치된 편향장치에 의해서 조사될 적어도 하나의 공작물 위에 있는 가변 점 또는 가변 평면으로 각각 별도로 향한다.
상기 장치는, 적어도 하나의 측정 광다발을 형성하기 위한 추가 광원이 공작물 조사장치내에 배치됨으로써, 상기 추가 광원으로부터 뻗어 나오는 측정 광다발이 동시에 다수의 편향장치 위로 떨어지며, 측정 광다발의 파장에 민감한 측정 기록 장치가 공작물 조사장치내에 배치됨으로써, 편향장치의 편향 작용을 검출하기 위해, 조사된 편향장치에 의해서 편향된 측정 광다발의 적어도 일부분을 상기 기록 장치가 기록하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 변형예에서는 바람직하게, 가공 광다발의 광학 빔경로에 있는 편향장치 앞에는 제 1 광학바디가 제공되고, 상기 바디는 가공 광다발이 편향장치 위로 떨어지도록 하며, 가공 광다발의 광학 빔경로에 있는 측정 광다발은 편향장치의 방향으로 결합되며, 상기 편향장치 뒤에는 제 2광학 바디가 제공되고, 상기 바디는 가공 광다발이 공작물 위에 있는 점 또는 평면 위로 떨어지도록 하며, 적어도 상기 측정 광다발은 가공 광다발의 광학 빔경로로부터 측정기록장치의 방향으로 해체된다. 상기 광학바디들은 특히 2색성 (dichromatic) 미러 또는 2색성 광분배 입방체일 수 있다.
이 경우에는 바람직하게 2개의 광학바디 중에서 적어도 하나의 바디가 가공 광다발의 광학 빔경로로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 추가의 변형예에서는 바람직하게, 측정 광다발이 가공 광다발과 다른 각도로 편향장치 위로 떨어짐으로써, 결과적으로 측정 광다발을 형성하기 위한 광원 및 측정기록장치가 가공 광다발의 광학 빔경로 옆에 배치될 수 있다.
적어도 기록장치에는 평가장치가 접속되어야 하며, 상기 평가장치는 저장된 또는 예정된 목표-상태(SOLL-상태)를 평가장치에 의해 측정된 실제-상태(IST-상태)와 비교한다.
측정 광다발의 파장이 가시적인 파장 범위내에 있으며, 특히 가공 광다발의 파장이 적외선 파장 범위 또는 자외선 파장 범위내에 있으면 비용적인 이유에서 바람직하다.
각각의 편향장치가 하나의 경사 미러로 이루어지면, 본 발명은 간단히 실현된다.
편향장치는 바람직하게 전동식으로 조절 가능하다.
편향장치는 각각 하나의 경사바디를 갖는 경사장치로 실현될 수 있다. 상기 편향장치가 미러인 경우에는 경사미러도 사용되며, 이 경우 기울기는 대부분 하나 또는 2개의 축으로 이루어진다. 개별 가공 광다발을 위한 안전한 광가이드가 다른 가공 광다발과 무관하게 보장될 수 있도록 하기 위해서는, 편향장치가 각각 별도로 실현되어야 한다. 이것은 각각의 개별 가공 광다발이 각각 다만 개별 가공 광다발에만 할당된 경사미러에 의해 편향장치로서 편향될 수 있다는 사실 외에 다른 것을 의미하지는 않으며, 이 경우 편향은 바람직하게 반사와 일치한다.
측정 광다발은 편향장치의 전체 표면 위에 떨어질 필요가 없고, 오히려 다만 일부분(바람직하게는 반사되는 부분) 위에 떨어질 수도 있다.
편향장치는 경사 바디를 갖는 경사장치일 수 있는데, 상기 경사바디의 전면은 바람직하게는 적어도 부분적으로 미러이다; 이 경우 측정 광선은 측정을 위해서 미러로 된 상기 표면상에 떨어진다.
편향장치와 공작물 표면 사이에 투영-대물렌즈, 바람직하게는 공작물 조사용 광다발을 포커싱하기 위한 F-TETA-대물렌즈가 배치되면, 상기 공작물 조사용 광다발이 매우 정확하게 공작물 표면상에 포커스 되며, F-TETA-대물렌즈를 사용하는 경우에는 공작물 위를 조사하는 과정이 투영-대물렌즈의 광학축에 대해서 언제나 거의 평행하게 이루어진다.
측정기록장치 앞에는 관찰-대물렌즈가 배치되어야 하는데, 상기 대물렌즈는 요구되는 정확성내에서 가급적 신속하게 측정이 이루어지도록 도와준다.
미러장치의 표면이 제 1 및/또는 제 2 광학바디로 나누어져 있지 않으면, 미러장치는 더 높은 위치 정확성으로 동작할 수 있다.
위치 설정 에러를 최소화하기 위해서는 제 1 미러장치를 형성하는 제 1 광학바디가 부분 투과성이어야 하는데, 특히 공작물 조사용 광다발의 파장에 대해서는 반사적이어야 하고 측정 광다발의 파장에 대해서는 투과적이어야 한다.
바람직하게는 편향장치로 사용되는 경사장치 뒤에 제 2 미러장치를 형성하는 제 2 광학바디가 제공되며, 이 바디는 측정 광선을 측정기록장치 위로 편향시킨다. 상기 제 2 미러장치는 바람직하게 공작물 조사용 광다발의 빔경로로부터 분리될 수 있다. 예컨대 외부로 편향될 수 있다. 이 경우에도 제 2 미러장치가 부분 투과성이며, 특히 측정 광다발의 파장에 대해서는 반사적이고 공작물 조사용 광다발의 파장에 대해서는 투과적인 경우에는 위치 설정 정확성의 면에서 바람직하다.
공작물 조사용 광다발이 렌즈 어레이로부터 공간적으로 별도로 분리되어 벗어나면 바람직하다. 모든 공작물 조사용 광다발에 공통적인 포커싱 렌즈가 렌즈 어레이 뒤에 배치되면 비교적 간단한 구성을 얻을 수 있다.
제 1 미러장치 앞에서는 모든 광선이 공통의 포커스를 통과해야 한다.
바람직하게 F-TETA-대물렌즈 앞에서는 공작물 조사용 광다발의 조사용 중간축이 기본 위치에서 공통의 퓨필(pupil)을 통과한다.
미러 어레이의 상이한 미러용 장치내에는 다수의 기록장치들이 배치될 수도 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하는 실시예에 의해 하기에서 자세히 설명된다. 하기의 실시예는 본 발명에 대해서 최종적인 성격을 갖지 않으며, 본 발명의 추가의 바람직한 실시예들을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제 1 및 제 2 변형예를 위한 빔경로의 기본적인 개략도이며,
도 2는 본 발명의 제 3 변형예를 위한 빔경로의 기본적인 개략도이다.
도 1에 도시된 장치에 의해서는 본 발명의 2개의 상이한 변형예가 설명될 수 있다.
2가지 변형예에서 가공 레이저는 메인 레이저로서 레이저빔(1)을 형성하며, 상기 레이저빔은 가공 레이저 뒤에 배치된 광학장치로(원하는 기지 사항에 따라) 형성된다. 공지된 선행기술에 따른 상기 부분은 도면에 도시되지 않았다.
그 다음에 상기 레이저빔(1)은 광학장치(2)(예컨대 렌즈 어레이)상에 부딪히며, 이 렌즈 어레이는 레이저빔(1)을 서로 공간적으로 분리되고 서로에 대해 평행하게 뻗는, 다수의 분산된 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)로 분리시킨다. 그 다음에 모든 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)은 추가의 광학장치(4)(본 경우에는 굴절 작용을 하는 상응하는 크기의 렌즈)상에 떨어지며, 상기 장치는 모든 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)을 하나의 점(5)에 포커싱한다. 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)이 포커스점(5)을 통과한 후에는 상기 광다발이 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)상에 떨어지며, 이 때 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)의 각각의 개별 광다발에는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)의 고유의 미러(7'a, 7'b, 7'c)가 할당된다. 도면에는 개관을 명확하게 하기 위해서 다만 3개의 미러가 도시되어 있지만, 미러(7'a, 7'b, 7'c)의 개수는 멀티-광다발의 개수와 일치한다.
세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)는 개별 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)에 공통적인 퓨필을 통해서 기본 위치에 있는 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)을 투영-대물렌즈(10) 내부로 조종하며, 상기 대물렌즈는 바람직하게 다수의 렌즈(11a, 11b, 11c)로 구성된다. 상기 투영-대물렌즈는, 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)이 공작물 표면(12)에 수직으로 떨어져서 그곳에서 개별 포커스(13a, 13b, 13c)를 가지도록 해준다.
광학장치(4)와 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c) 사이에는 제 1 편향미러(6)가 배치되어 있으며, 이 미러는 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)의 편향을 조절한다. 추가의 편향미러(8)는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)와 투영-대물렌즈(10) 사이에 배치된다.
제 2레이저(19)는 제 1 미러(6)에서 편향된 멀티-광다발의 후방 연장부의 측면에 배치되어 있다. 상기 제 2 레이저는 측정 레이저빔(21)을 형성하며, 이 레이저빔의 개방 각도는 상응하는 광학 장치(20)에 의해서 상기 각도가 편향된 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)을 최대로 정확하게 커버할 수 있도록 형성된다.
본 발명의 제 1 변형예에서는, 제 1 편향미러(6) 위로 떨어지고 가공 레이저의 레이저빔(1)으로 구성된 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)에 대해서는 상기 미러가 높은 반사율을 가지고, 제 2 레이저로 구성된 측정 레이저빔(21)에 대해서는 최고의 투과율을 갖도록 2개의 편향미러(6, 8)가 2색성으로 코팅되며, 이 경우 측정 레이저(19)는 가시적 스펙트럼 범위내에서 자신의 레이저빔(21)을 방출한다. 그 다음에 상기 측정 레이저빔(21)은 가공 레이저의 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)과 함께 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c) 위로 떨어져서 상기 미러에 의해 투영-대물렌즈(10)의 방향으로 반사된다.
그와 반대로 제 2 편향 미러(8)는, 상기 미러 위로 떨어지는 측정 레이저(19)의 레이저빔(21)에 대해서는 상기 미러가 높은 반사율을 가지고, 가공 레이저의 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)에 대해서는 최고의 투과율을 갖도록 2색성으로 코팅된다. 제 2 편향미러(8)에 의해서는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)에 의해 형성된 측정 레이저 빔(21)의 광다발(14)이 관찰 대물렌즈(15) 위로 편향되며, 상기 관찰 대물렌즈는 광다발(14)을 CCD-카메라(17)의 대물렌즈(18) 내부로 투영시키고 바람직하게는 다수의 렌즈(16a, 16b, 16c)로 구성된다.
본 발명의 제 2 변형예에서 2개의 편향미러(6, 8)는 빔 경로로부터 분리될 수 있다. 예를 들면 밖으로 선회되거나 밀려날 수 있다. 가공이 이루어지면, 제 1 편향미러(6)는 내부로 선회되고 제 2 편향미러(8)는 밖으로 선회된다. 그와 달리 측정이 이루어지면, 제 1 편향미러(6)는 밖으로 선회되고 제 2 편향미러(8)는 내부로 선회된다. 미러(6, 8)의 반사율은 상기 미러 위로 떨어지는 가공 레이저의 및 측정 레이저(19)의 측정 레이저빔의 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)을 위해 각각 최상화될 수 있다. 측정시 측정 레이저빔(21)은 계속적으로 가공 레이저빔(3a, 3b,..., 3n)과 동일한 각도로 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c) 위로 떨어지며, 상기 가공 레이저빔과 마찬가지로 투사-대물렌즈(10)의 방향으로 동일한 각도로 반사된다. 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)에 의해 형성된 측정 레이저빔(21)의 광다발(14)은 제 2 편향미러(8)에 의해서 관찰-대물렌즈(15) 위로 편향되며, 상기 대물렌즈는 광다발(14)을 CCD-카메라(17)의 대물렌즈(18) 내부로 투영시킨다.
제 1 및 제 2 방법의 장점은, 측정빔(14)이 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)의 미러(7'a, 7'b, 7'c)에 의해 동일한 각도로 편향된다는 점이다. 특히 제 1 방법은, 측정 과정이 가공과 동시에 또는 적어도 가공 직후에 혹은 직전에 이루어질 수 있다는 장점을 갖는다. 가공 레이저의 파장에 대한 CCD-카메라(17)의 감도가 주어진 경우에 제 2 편향미러(8)의 나머지 반사율이 장애적인 신호 배경을 야기하게 되는 경우에는, 가공 레이저의 잔류 광이 적절한 필터를 통해 제거될 수 있다.
도 2에는 본 발명에 따른 해결책의 제 3 변형예가 도시되어 있다. 상기 변형예는, (도 1에 대해 기술된 2개의 변형예에서와 마찬가지로 변형된) 측정 레이저빔(21)이 가공 레이저의 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)과 다른 각도로 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c) 위로 떨어지기 때문에 측정 레이저빔(21, 14)을 위해 추가의 편향미러가 필요치 않다는 점에서만 전술한 2개의 변형예와 근본적으로 상이하다. (다른 구조에서는 생략될 수도 있는) 제 1 평탄미러(6)를 포함한 가공 레이저의 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)의 편향을 위한 장치적인 구성은 도 1에서와 동일하게 도시되어 있는데, 그 이유는 가공 레이저의 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)의 빔경로가 본 변형예에서도 동일한 형태 및 방식으로 제공되었기 때문이다. 그러나 제 2 평탄미러(도 1의 (8))는 완전히 생략될 수 있는데, 그 이유는 평탄미러는 다만 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)의 빔경로로부터 측정빔(14)을 분리하기 위해서만 이용되기 때문이다.
그러나 하나의 미러에서 입사각은 출사각과 언제나 동일하기 때문에, 관찰을 통해 볼 때 측정 레이저(19)의 광다발(14)이 (도면에 도시되지 않은 컴퓨터를 이용하여) 순전히 계산상으로만 미러 세그먼트(7a, 7b, 7c)내에 있는 미러(7'a, 7'b, 7'c)의 위치 바로 위로 떨어질 수 있거나, 또는 (예컨대 도면에 도시되지 않은 프리즘의 형태로 된) 보정 광학 장치가 개별 측정 광다발(14)의 빔경로를 상응하게 보정할 수 있다. 이 경우에는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)에서의 광다발(14, 3a, 3b,..., 3n)의 상이한 각도로 인해 다만 약간의 변형이 나타나는데, 그 이유는 측정 광다발(14)과 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n) 사이의 각도 차가 매우 작기 때문이다. 이것을 보장하기 위해서는, 측정 레이저(19)의 광이 제 1 평탄미러(6)를 최대로 가깝게 스쳐가야 한다.
관찰-대물렌즈(15)의 광학축이 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)의 방향으로 방향 설정된 경우에는, 원통형의 왜상(歪像) 갈릴레이 텔레스코프 대물렌즈가 사용될 수 있으며, 상기 대물렌즈는 특히 타원형의 변형이 미리 다른 방법으로, 예컨대 프리즘에 의해서 보정되지 않은 경우에는 상기 타원형의 변형도 보정할 수 있다.
세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)내에 있는 미러(7'a, 7'b, 7'c)를 조절하기 위한 컴퓨터 및 선행기술에 따른 필수적인 조절장치는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)의 개별 미러(7'a, 7'b, 7'c)를 위한 것인데, 선행기술에서 공지되었기 때문에 도면에는 도시되지 않았다.
마지막으로, 본 발명에 따른 해결책은 가시 영역내에서의 측정 목적을 위한 추가 레이저(19), 예컨대 He-Ne 레이저를 측정 레이저(19)로서 사용하는 것과, 상기 파장 자체를 위해 큰 표면적으로 그 동안에 기술적인 문제없이 사용가능하고 비교적 값이 저렴한 스탠더드 CCP-칩 또는 카메라(17)에 기초한다.
가시광선은 특히 적외선-광학 장치를 통과할 때 적외선 광선과 완전히 다르게 굴절되기 때문에, 가시광선 및 가공 레이저의 적외광선 또는 자외광선이 동일하게 굴절되는 광학장치를 통과하는 것이 피해져야 한다. 전술한 내용은 전적으로 반사에 기초하여 이루어지는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)의 측정을 기술하고 있다.
대안적으로, 측정이 가공과 동시에 이루어져야 할 필요가 없는 경우에는, 기술된 변형예 1 또는 2 를 위해서 가시광선을 반사하는 (측정 장치에 있는) IR-투과성 또는 UV-투과성 미러(8)만이 사용될 수 있다. 그 경우에는 메인 레이저가 측정 과정을 위해 스위치-오프 되고, 광학축으로부터 분리되며(예를 들어 외부로 선회되며), 측정 레이저는 메인 레이저의 광학축상에서 측정 과정을 위해 스위치-온 된다. 이 때 측정 레이저(19)는 멀티-광다발을 형성할 필요가 없다. 다만 중요한 것은, 측정 레이저가 개별 경사 미러(7'a, 7'b, 7'c)를 갖는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)를 정각으로 완전히 조명한다는 사실이다. 한편으로 개별 미러(7'a, 7'b, 7'c)의 제한은 반사에 의해서 원하는 멀티-측정 광다발(14)을 형성하고, 다른 한편으로 측정 레이저(19)의 에너지 밀도는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)의 경사미러들(7'a, 7'b, 7'c) 사이에 있는 중간 공간 둘레에서 손상을 야기하지 않을 정도로 충분히 적다.
평탄미러(6, 8)의 코팅은, 상기 코팅이 가공 레이저의 멀티-광다발(3a, 3b,..., 3n)은 최적으로 반사하거나 통과시키고, 측정 레이저(19)의 광(21)은 더욱 충분히 강하게 통과시키거나 반사하도록 이루어져야 한다. 이것은 선행기술에 공지된 조치, 특히 광학수단에서 매우 빈번하게 제조되는 것과 같은 적절한 코팅에 의해서 이루어진다.
처음 2가지 측정 방법에 따라 측정-레이저(19)의 측정 광다발(14)을 분리하는 과정은 바람직하게 소위 제 2 필터미러(8)를 갖는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c) 뒤에 있는 제 1 굴절소자 앞에서 이루어진다. 상기 제 2 필터미러(8)는 바람직하게, 상기 미러가 IR-광 및 UV-광을 전달하고 예를 들어 He-Ne-광선을 반사하는 방식으로 구성되며, 상기 방식은 예를 들어 상응하게 코팅된 게르마늄에 의해서 이루어진다. 그러한 경우에는 상기 제 2 필터미러(8)가 고정식으로 구성될 수 있다.
대안적으로 측정 과정이 가공과 동시에 이루어질 필요가 없는 경우에는 다만 He-Ne를 반사시키는 미러(8)만이 사용될 수 있다. 그러한 경우에는 제 2 필터미러(8)가 제 1 필터미러(6)와 동시에 삽입되거나 빼내진다.
관찰 대물렌즈(15)는 바람직하게, 상기 대물렌즈가 CCD-카메라(17)의 칩상에서 가공 평면(12)에 있는 투영-대물렌즈(10)와 동일한 이미지 패턴을 형성하도록 설계된다. 따라서 간단한 He-Ne-측정 레이저(19) 및 스탠더드-CCD-카메라(17)를 이용하면 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)에 의해서 형성된 이미지 패턴 및 그와 함께 개별 경사미러(7'a, 7'b, 7'c)가 개별 미러 평면의 위치와 관련하여 가공 레이저의 파장과 무관하게 계속적으로 측정 및 조절 또는 교정될 수 있다.
부속 광학장치 또는 관찰 대물렌즈(15)가 관찰 레이저의 멀티-광다발(3a, 3b, ..., 3n)로부터 벗어난 측정 레이저(19)의 측정 빔의 포커싱을 보상하도록 형성된 경우, 측정 레이저(19)는 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c) 앞에 있는 굴절소자 앞에도 결합될 수 있고, 세그먼트 미러 뒤에 있는 제 1 굴절소자 뒤에서 해체될 수도 있다.
빔경로에 있는 필터미러(6, 8)의 경사각은 기본 이미지와 명백하게 다를 수 있기 때문에, 상기 경사각은 장치가 그 내부에 구성되어 있는 설비의 형상이 요구되도록 선택될 수 있다. 그러한 이유로부터 기인되는 특히 타원형의 왜곡은 공지된 수학적 계산 프로그램으로 또는 상응하는 광학보정장치에 의해서 쉽게 보정될 수 있다(상기 장치는 선행기술에 따른 장치이기 때문에 도면에는 도시되지 않았다).
2개의 선회미러(6, 8)에 의한 해결책에서는 단지 측정만이 가능하거나 혹은 가공만이 가능하며, 이 경우에는 가공 레이저 혹은 측정 레이저(19)가 스위치-온 된다. 가공시 제 1 미러(6)는 내부로 선회되고 제 2 미러(8)는 외부로 선회된다. 혹은 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)의 측정이 이루어짐으로써, 결과적으로 제 1 미러(6)는 외부로 선회되고 제 2 미러(8)는 내부로 선회된다. 2개 미러(6, 8) 중에서 하나의 미러의 동작이 이루어져야 하는 한, 소정의 측정 불안전이 생긴다. 이와 같은 측정 불안전은 제 1변형예에서 2색성 미러에 의해 피해진다.
제 3의 대안에서는 측정광이 다른 각도로 세그먼트 미러(7a, 7b, 7c)의 경사 미러 위로 떨어지기 때문에, 결과적으로 측정 및 가공은 동시에 이루어질 수 있고, 가공과 측정 사이의 동작은 절대로 이루어질 수 없으며, 이 점이 측정 안전을 확대시킨다.

Claims (7)

  1. 개별적으로 조절가능한 다수의 편향장치를 포함하며, 공간적으로 서로로부터 떨어진 다수의 개별 가공 광다발이 상기 가공 광다발의 광학 빔 경로내에 배치된 편향장치에 의해서 조사될 적어도 하나의 공작물 위에 있는 가변 점 또는 가변 평면으로 각각 별도로 향하도록 구성된 공작물 조사장치에 있어서,
    적어도 하나의 측정 광다발을 형성하기 위한 추가 광원이 공작물 조사장치내에 배치됨으로써, 상기 추가 광원으로부터 뻗어 나오는 측정 광다발이 동시에 다수의 편향장치 위로 떨어지며,
    측정 광다발의 파장에 민감한 측정기록장치가 공작물 조사장치내에 배치됨으로써, 편향장치의 편향 작용을 검출하기 위해, 조사된 편향장치에 의해서 편향된 측정 광다발의 적어도 일부분을 상기 기록장치가 기록하는 것을 특징으로 하는 공작물 조사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가공 광다발의 광학 빔경로에 있는 편향장치 앞에는 제 1 광학바디가 제공되고, 상기 바디는 가공 광다발이 편향장치 위로 떨어지도록 하며, 가공 광다발의 광학 빔경로에 있는 측정 광다발은 편향장치의 방향으로 결합되며,
    상기 편향장치 뒤에는 제 2 광학바디가 제공되고, 상기 바디는 가공 광다발이 공작물 위에 있는 점 또는 평면 위로 떨어지도록 하며, 적어도 상기 측정 광다발은 가공 광다발의 광학 빔경로로부터 측정기록장치의 방향으로 해체되는 것을 특징으로 하는 공작물 조사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    2개의 광학바디 중에서 적어도 하나의 바디는 가공 광다발의 광학 빔경로로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 공작물 조사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 광다발이 가공 광다발과 다른 각도로 편향장치 위로 떨어짐으로써, 결과적으로 측정 광다발을 형성하기 위한 광원 및 측정기록장치가 가공 광다발의 광학 빔경로 옆에 배치되는 것을 특징으로 하는 공작물 조사장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 기록장치에는 평가장치가 접속되며, 상기 평가장치는 저장된 또는 예정된 목표-상태(SOLL-상태)를 평가장치에 의해 측정된 실제-상태(IST-상태)와 비교하는 것을 특징으로 하는 공작물 조사장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    측정 광다발의 파장은 가시적인 파장 범위내에 있고, 가공 광다발의 파장은 적외선 파장 범위 또는 자외선 파장 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 공작물 조사장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 편향장치가 하나의 경사미러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작물 조사장치.
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