KR20090024076A - Laser processing device - Google Patents

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KR20090024076A
KR20090024076A KR1020080085161A KR20080085161A KR20090024076A KR 20090024076 A KR20090024076 A KR 20090024076A KR 1020080085161 A KR1020080085161 A KR 1020080085161A KR 20080085161 A KR20080085161 A KR 20080085161A KR 20090024076 A KR20090024076 A KR 20090024076A
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KR1020080085161A
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다카유키 아카하네
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올림푸스 가부시키가이샤
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Abstract

A laser processing device for preventing the deterioration of a digital micromirror device or the optical fiber is provided to perform the laser processing by simply easily changing the intensity of the beam to be irradiated to a processing object. A laser processing device(1) comprises: a laser source(3) generating the beam to be irradiated to a processing object(A); a digital micromirror device(4) irradiating the beam to the processing object to the specific location with a specific form; and a irradiation optical system(5) irradiating the beam configured with the spatial modulation element.

Description

레이저 가공 장치{LASER PROCESSING DEVICE}Laser processing device {LASER PROCESSING DEVICE}

본 발명은, 레이저 가공 장치에 관한 것이며, 특히, 액정 패널용 유리 기판 등의 기판에 형성된 패턴의 결함을 수정하는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to a laser processing apparatus. Specifically, It is related with the laser processing apparatus which correct | amends the defect of the pattern formed in board | substrates, such as a glass substrate for liquid crystal panels.

종래, 액정 패널용 유리 기판 등의 기판에 발생한 결함을 레이저광에 의해 수정하는 레이저 리페어 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).Conventionally, the laser repair apparatus which corrects the defect which generate | occur | produced in board | substrates, such as a glass substrate for liquid crystal panels with a laser beam, is known (for example, refer patent document 1).

이 레이저 리페어 장치는, 촬상 장치에 의해 기판을 촬영하여 얻어진 화상을 화상 처리함으로써 기판 상의 결함을 추출하고, 레이저광의 조사 대상인 기판과 공역(共役)인 위치에 배치된 디지털 미러 디바이스(DMD)를 결함의 형상에 맞추어 제어함으로써, 결함의 형상 및 위치에 일치시킨 레이저광을 기판에 조사하여, 복잡한 형상의 결함에 대해서도 정확하게 고속으로 수정할 수 있다.This laser repair apparatus extracts a defect on a substrate by image-processing an image obtained by photographing a substrate with an imaging device, and defects a digital mirror device (DMD) disposed at a position conjugate with a substrate to be irradiated with laser light. By controlling to the shape of, the laser beam matched to the shape and position of the defect can be irradiated onto the substrate, and even a complicated shape defect can be corrected at high speed accurately.

[특허 문헌 1] 일본국 특개 2005-103581호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-103581

그러나, 액정 패널용 유리 기판 등의 기판에서는, 그 패턴을 구성하는 재질이, 투명 전극과 같은 비교적 강도가 낮은 재질에서부터, 금속 전극과 같은 비교적 강도가 높은 재질까지 존재하므로, 강도가 낮은 재질의 패턴에 대해서는 약한 레이저광을 조사하고, 강도가 높은 재질의 패턴에 대해서는 강한 레이저광을 조사하도록 레이저 광원으로부터 출력되는 레이저광의 강도를 조절할 필요가 있다. 그러나, 레이저광의 강도를 높이면, DMD나 광섬유를 열화시키는 것을 고려해야 하므로, 일정한 강도 이상의 레이저광을 조사할 수 없는 문제가 있다.However, in a substrate such as a glass substrate for a liquid crystal panel, since the material constituting the pattern exists from a relatively low strength material such as a transparent electrode to a relatively high strength material such as a metal electrode, a pattern of a low strength material It is necessary to adjust the intensity of the laser light output from the laser light source so as to irradiate weak laser light with respect to and irradiate strong laser light with respect to a pattern of a material having a high intensity. However, if the intensity of the laser light is increased, deterioration of the DMD or the optical fiber should be taken into consideration, and thus there is a problem that the laser light of a certain intensity or more cannot be irradiated.

본 발명은 전술한 사정을 감안하여 행해진 것으로서, DMD나 광섬유의 열화를 방지하면서, 가공 대상에 조사하는 레이저광의 강도를 간단하고도 용이하게 변경하여 레이저 가공을 행할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a laser processing apparatus capable of performing a laser processing simply and easily by changing the intensity of a laser beam irradiated to a processing target while preventing deterioration of a DMD or an optical fiber. It is aimed.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.

본 발명은, 가공 대상에 조사하는 레이저광을 발생하는 레이저 광원과, 상기 가공 대상과 공역인 위치에 배치되고, 상기 레이저 광원으로부터의 상기 레이저광을 원하는 위치 및 형상으로 상기 가공 대상에 조사하도록 정형하는 공간 변조 소자와, 상기 공간 변조 소자에 의해 정형된 상기 레이저광을 상기 가공 대상에 조사하는 조사 광학계를 구비하고, 상기 조사 광학계가, 상기 레이저광의 배율을 연속 적으로 변경하는 배율 변경 광학계를 구비하는 레이저 가공 장치를 제공한다.This invention is arrange | positioned in the laser light source which generate | occur | produces the laser beam irradiated to a process object, and the position which is conjugated with the said process object, and shape | molds so that the said laser beam from the said laser light source may irradiate the said process object in a desired position and shape. And an illumination optical system for irradiating the laser beam shaped by the space modulation device to the processing target, and the irradiation optical system includes a magnification changing optical system for continuously changing the magnification of the laser light. It provides a laser processing apparatus.

본 발명에 의하면, 레이저 광원으로부터 발해진 레이저광이, 공간 변조 소자에 입사됨으로써 원하는 위치 및 형상으로 정형된 후, 조사 광학계를 통하여 가공 대상에 조사되고, 가공 대상이, 레이저광의 위치 및 형상에 따라서 가공된다. 이 경우에, 레이저광은, 조사 광학계가 구비하는 배율 변경 광학계에 의해 그 배율이 연속적으로 조절된다.According to the present invention, the laser light emitted from the laser light source is shaped into a desired position and shape by being incident on the spatial modulation element, and then irradiated to the processing object through the irradiation optical system, and the processing object is depending on the position and shape of the laser light. Processed. In this case, the magnification of the laser light is continuously adjusted by the magnification changing optical system included in the irradiation optical system.

따라서, 레이저 광원으로부터 출력되는 레이저광의 강도나 공간 변조 소자로의 레이저광의 강도를 변경하지 않고, 레이저광의 강도를 변경하여 가공 대상에 조사할 수 있다.Therefore, the intensity | strength of a laser beam can be changed and irradiated to a process object, without changing the intensity of the laser beam output from a laser light source, or the intensity of the laser beam to a space modulation element.

전술한 발명에서는, 상기 가공 대상의 상을 결상하는 촬상 광학계와, 상기 촬상 광학계의 결상 위치에 배치되고 상기 가공 대상의 상을 촬영하는 촬상 장치와, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 가공 대상의 화상 데이터에 기초하여 상기 레이저광의 조사 영역이 상기 원하는 위치 및 형상에 일치하도록 상기 공간 변조 소자를 제어하는 조사 영역 설정부를 구비해도 된다.In the above-mentioned invention, the imaging optical system which forms the image of the said processing object, the imaging device arrange | positioned at the imaging position of the said imaging optical system, and image | photographs the image of the said processing object, and the image of the said processing object acquired by the said imaging device. An irradiation area setting part which controls the said space modulation element so that the irradiation area of the said laser beam may correspond to the said desired position and shape based on data may be provided.

이와 같이함으로써, 촬상 광학계에 의해 결상된 가공 대상의 상(像)이 촬상 장치에 의해 화상 데이터로서 취득되고, 그 취득된 화상 데이터에 기초하여 조사 영역 설정부가 작동하여 공간 변조 소자가 제어됨으로써, 레이저광의 조사 영역이 설정되고, 가공 대상을 원하는 위치 및 형상으로 레이저 가공할 수 있다.In this way, the image of the object to be processed formed by the imaging optical system is acquired as image data by the imaging device, and the irradiation area setting unit operates based on the acquired image data to control the spatial modulation element, thereby causing laser The irradiation area of light is set, and a process target can be laser-processed to a desired position and shape.

전술한 발명에서는, 상기 가공 대상의 정상적인 가공 패턴 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기억된 정상적인 가공 패턴 데이터와, 상기 촬상 장치 에 의해 취득된 가공 대상의 화상 데이터를 비교하여, 그 상위한 영역의 위치 및 형상을 상기 원하는 위치 및 형상으로서 추출하는 상위(相違) 영역 추출부를 구비해도 된다.In the above-described invention, the storage unit for storing the normal processing pattern data of the processing target, the normal processing pattern data stored in the storage unit, and the image data of the processing target acquired by the imaging device are compared with each other. You may provide the upper region extraction part which extracts the position and shape of one area | region as said desired position and shape.

이와 같이함으로써, 상위 영역 추출부의 작동에 의해, 기억부에 기억된 정상적인 가공 패턴 데이터와, 촬상 장치에 의해 취득된 가공 대상의 화상 데이터가 비교되고, 그 상위한 영역의 위치 및 형상이 추출된다. 따라서, 추출된 영역의 위치 및 형상에 일치하는 조사 영역에 레이저광을 조사하여 이것을 제거함으로써, 가공 대상을 정상적인 가공 패턴으로 레이저 가공할 수 있다.In this way, by the operation of the upper region extraction unit, the normal processing pattern data stored in the storage unit and the image data of the processing target acquired by the imaging device are compared, and the position and shape of the upper region are extracted. Therefore, by irradiating a laser beam to the irradiation area which matches the position and shape of the extracted area | region, and removing this, a process object can be laser-processed by a normal processing pattern.

또한, 전술한 발명에서는, 상기 상위 영역 추출부가, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 화상 데이터에 기초하여 상기 상위한 영역의 재질을 판정하는 재질 판정부를 구비하고, 상기 재질 판정부에 의해 판정된 재질에 기초하여 상기 배율 변경 광학계의 배율을 제어하는 배율 제어부를 구비해도 된다.Moreover, in the above-mentioned invention, the said upper region extraction part is equipped with the material determination part which judges the material of the said upper area | region based on the image data acquired by the said imaging device, and is based on the material judged by the said material determination part. You may be equipped with the magnification control part which controls the magnification of the said magnification change optical system based on it.

이와 같이함으로써, 재질 판정부에 의해, 추출된 상위한 영역의 재질이 판정되고, 판정된 재질에 기초하여 배율 제어부에 의해 배율 변경 광학계의 배율이 제어된다. 즉, 상기 영역의 재질에 따라 배율 변경 광학계의 배율을 제어함으로써, 조사하는 레이저광의 에너지 밀도를 재질에 따라 조절하고, 적정한 레이저 가공을 행할 수 있다.In this way, the material of the extracted upper region is determined by the material determining unit, and the magnification of the magnification changing optical system is controlled by the magnification control unit based on the determined material. That is, by controlling the magnification of the magnification changing optical system according to the material of the region, it is possible to adjust the energy density of the laser light to be irradiated according to the material and to perform an appropriate laser processing.

이 경우에, 상기 배율 제어부는, 상기 재질 판정부에 의해 판정된 재질이 강도가 높은 재질 일 때는, 강도가 낮은 재질인 경우보다 높은 배율로 상기 배율 변경 광학계를 제어하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the magnification control unit controls the magnification changing optical system at a higher magnification than that of a material having low strength when the material determined by the material determination unit is a material having high strength.

이와 같이함으로써, 금속 전극 등의 강도가 높은 재질에 대해서는, 배율 제어부가 배율 변경 광학계의 배율을 높여서, 레이저광을 집광하여 에너지 밀도를 증대시킴으로써, 그 레이저 가공을 용이하게 하고, 투명 전극 등의 강도가 낮은 재질에 대해서는, 배율 변경 광학계의 배율을 낮게 하여, 과도한 에너지가 집중되는 것을 방지하여, 한번에 넓은 범위를 효율적으로 레이저 가공할 수 있다.In this way, for a material with high strength, such as a metal electrode, the magnification control part raises the magnification of the magnification change optical system, condenses a laser beam, and increases the energy density, and makes the laser processing easy, and the intensity | strength of a transparent electrode etc. For a material having a low value, the magnification of the magnification changing optical system can be lowered to prevent excessive energy from being concentrated, and laser processing can be efficiently performed in a wide range at once.

또한, 전술한 발명에서는, 상기 가공 대상과 상기 조사 광학계를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 배율 제어부에 의한 배율 변경 광학계의 배율의 제어에 수반하는 조사 위치의 변경에 따라 상기 이동 기구를 제어하는 위치 제어부를 구비해도 된다.Moreover, in the above-mentioned invention, the movement mechanism which relatively moves the said process object and the said irradiation optical system, and the said moving mechanism is controlled according to the change of irradiation position accompanying control of the magnification of the magnification change optical system by the said magnification control part. You may comprise a position control part.

이와 같이함으로써, 위치 제어부에 의해 이동 기구를 제어하여 배율 변경 광학계의 배율의 제어에 수반하는 조사 위치의 변경에 따라 가공 대상과 조사 광학계를 상대적으로 이동시키고, 가공 대상의 원하는 위치에 레이저광을 조사하여 레이저 가공을 효율적으로 행할 수 있다.In this manner, the position control unit controls the moving mechanism to relatively move the object to be processed and the irradiation optical system in accordance with the change of the irradiation position accompanying the control of the magnification of the magnification changing optical system, and irradiates a laser beam to a desired position of the object to be processed. Laser processing can be performed efficiently.

또한, 전술한 발명에서는, 상기 조사 광학계와 상기 촬상 광학계가, 상기 가공 대상에의 상기 레이저광의 조사와 상기 가공 대상의 촬영을 위한 공통의 대물 광학계를 구비해도 된다.Moreover, in the above-mentioned invention, the said irradiation optical system and the said imaging optical system may be equipped with the common objective optical system for irradiation of the said laser beam to the said processing object, and imaging | photography of the said processing object.

이와 같이함으로써, 대물 광학계를 공통화하여 장치 구성을 간략화할 수 있고, 또한 촬상 광학계를 통한 가공 대상의 촬영과 조사 광학계를 통한 가공 대상의 레이저 가공을 대물 광학계를 이동시키지 않고, 신속히 행할 수 있다.By doing in this way, an objective optical system can be shared and the apparatus structure can be simplified, and the imaging of the processing target through the imaging optical system and the laser processing of the processing target through the irradiation optical system can be performed quickly without moving the objective optical system.

또한, 전술한 발명에서는, 상기 조사 광학계와 상기 촬상 광학계의 광축의 일부를 일치시키는 편향 수단을 구비하고, 상기 배율 변경 광학계가, 상기 조사 광학계와 상기 촬상 광학계의 공통의 광축 상에 배치되어 있는 것이 바람직하다.Furthermore, in the above-mentioned invention, it is provided with the deflection means which matches a part of the optical axis of the said irradiation optical system and the said imaging optical system, and the said magnification change optical system is arrange | positioned on the common optical axis of the said irradiation optical system and the said imaging optical system. desirable.

이와 같이함으로써, 편향 수단에 의해 일치된 조사 광학계와 촬상 광학계의 공통의 광축 상에 배율 변경 광학계가 배치됨으로써, 배율 변경 광학계의 작동에 의해 조사 광학계 및 촬상 광학계의 양쪽의 배율을 동시에 변경할 수 있다.In this way, the magnification changing optical system is arranged on the common optical axis of the irradiation optical system and the imaging optical system matched by the deflection means, so that the magnification of both the irradiation optical system and the imaging optical system can be simultaneously changed by the operation of the magnification changing optical system.

또한, 전술한 발명에 있어서는, 상기 조사 광학계와 상기 촬상 광학계의 광축의 일부를 일치시키는 편향 수단을 구비하고, 상기 배율 변경 광학계가, 상기 레이저 광원과 상기 편향 수단 사이에 배치되어 있어도 된다.Moreover, in the above-mentioned invention, deflection means for matching a part of the optical axis of the said irradiation optical system and the said imaging optical system may be provided, and the said magnification change optical system may be arrange | positioned between the said laser light source and the said deflection means.

이와 같이함으로써, 배율 변경 광학계의 배율이 변경되면, 촬상 광학계에 의해 취득되어 있는 화상의 배율을 변경하지 않고도, 상기 화상 중 조사 범위를 확대하거나 또는 축소할 수 있다.In this way, when the magnification of the magnification changing optical system is changed, the irradiation range in the image can be enlarged or reduced without changing the magnification of the image acquired by the imaging optical system.

본 발명에 의하면, DMD나 광섬유의 열화를 방지하면서, 가공 대상에 조사하는 레이저광의 강도를 간단하고 용이하게 변경하여 레이저 가공을 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the effect of laser processing can be obtained by easily and easily changing the intensity of the laser beam irradiated to the processing target while preventing deterioration of the DMD or the optical fiber.

본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)에 대하여, 도 1∼도 4를 참조하여 이하에 설명한다.A laser processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.

본 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 수평 2방향으로 구동 가능한 스테이지(2)와, 스테이지(2) 상에 탑재된 액정 패널용 유리 기판(가공 대상 A)에 대하여 조사하는 레이저광을 발생하는 레이저 광원(3)과, 레이저 광원(3)으로부터 발해진 레이저광의 위치 및 형상을 정형하는 DMD(공간 변조 소자)(4)와, DMD(4)에 의해 정형된 레이저광을 액정 패널용 유리 기판 A에 조사하는 조사 광학계(5)와, 액정 패널용 유리 기판 A의 상을 결상하는 촬상 광학계(6)와, 촬상 광학계(6)에 의해 결상된 액정 패널용 유리 기판 A의 상을 촬영하는 CCD(촬상 장치)(7)와, CCD(7)에 의해 취득된 화상 데이터를 처리하는 화상 처리부(8)와, 화상 처리부(8)에 의해 처리된 화상 데이터를 표시하는 표시부(26)와, 화상 처리부(8)에 의한 처리 결과에 기초하여, 스테이지(2), DMD(4) 및 후술하는 줌 광학계(9)를 제어하는 제어 장치(10)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 according to the present embodiment includes a stage 2 that can be driven in two horizontal directions, and a glass substrate for a liquid crystal panel (processing target A) mounted on the stage 2. The laser light source 3 which generates the laser beam irradiated with respect to the laser beam, the DMD (spatial modulation element) 4 which shapes the position and shape of the laser beam emitted from the laser light source 3, and the shaping | molding by the DMD 4 For the liquid crystal panel formed by the irradiation optical system 5 which irradiates the laser beam to the glass substrate A for liquid crystal panels, the imaging optical system 6 which forms the image of the glass substrate A for liquid crystal panels, and the imaging optical system 6 CCD (imaging device) 7 which captures the image of the glass substrate A, the image processing part 8 which processes the image data acquired by the CCD 7, and the image data processed by the image processing part 8 Based on the display unit 26 to display and the processing result by the image processing unit 8, the stage ( 2), the control apparatus 10 which controls the DMD 4 and the zoom optical system 9 mentioned later is provided.

도 1에서, 인용 부호 11은, 레이저 광원(3)으로부터 출사된 레이저광을 도광(導光)하는 광섬유이며, 인용 부호 12 및 13은 레이저광을 편향시키기 위한 미러이다.In Fig. 1, reference numeral 11 denotes an optical fiber for guiding laser light emitted from the laser light source 3, and reference numerals 12 and 13 denote mirrors for deflecting the laser light.

DMD(4)는, 액정 패널용 유리 기판과 광학적으로 공역인 위치에 배치되어 있다. 또한, DMD(4)는, 정방 배열된 다수의 미소한 마이크로 미러(도시 생략)를 구비하고 있다. 각 마이크로 미러는, 각각이 독립적으로 온(ON) 상태와 오프(OFF) 상태로 전환 가능하며, 후술하는 조사 영역 설정부(14)에 의해 선택적으로 그 상태를 전환되도록 되어 있다.The DMD 4 is arrange | positioned at the position optically conjugate with the glass substrate for liquid crystal panels. Moreover, the DMD 4 is equipped with many micro mirrors (not shown) squarely arranged. Each of the micromirrors can be independently switched to an ON state and an OFF state, and the state is selectively switched by the irradiation area setting unit 14 described later.

레이저 광원(3)으로부터 도광되어 온 레이저광은, DMD(4)의 모든 마이크로 미러에 대하여 조사되도록 되어 있다. 그리고, 조사 영역 설정부(14)에 의해 온 상태로 설정된 마이크로 미러에 입사한 레이저광만을 미러(13)에 지향(指向)시키도 록 되어 있다.The laser light guided from the laser light source 3 is irradiated to all the micro mirrors of the DMD 4. Then, only the laser light incident on the micromirror set to the ON state by the irradiation area setting unit 14 is directed to the mirror 13.

조사 광학계(5)는, DMD(4)로부터의 레이저광을 편향시켜 연직 하방으로 지향시키는 다이크로익 미러(15, dichroic mirror)와, 다이크로익 미러(15)에 의해 편향된 레이저광을 집광하는, 배율을 연속적으로 변경 가능한 줌 광학계(배율 변경 광학계)(9)와, 줌 광학계(9)를 통과한 레이저광을 스테이지(2) 상의 액정 패널용 유리 기판 A에 집광하는 대물 렌즈(대물 광학계)(16)를 구비하고 있다. 여기서, 줌 광학계(9)와 대물 렌즈(16)는, DMD(4)의 미러면과 액정 패널용 유리 기판 A가 광학적으로 항상 공역이 되도록 구성되어 있다.The irradiation optical system 5 condenses the laser light deflected by the dichroic mirror 15 and the dichroic mirror 15 which deflects the laser light from the DMD 4 and directs it vertically downward. A zoom optical system (magnification changing optical system) 9 capable of continuously changing the magnification, and an objective lens (objective optical system) for condensing the laser beam passing through the zoom optical system 9 on the glass substrate A for a liquid crystal panel on the stage 2. (16) is provided. Here, the zoom optical system 9 and the objective lens 16 are comprised so that the mirror surface of the DMD 4 and the glass substrate A for liquid crystal panels may always be optically conjugate.

줌 광학계(9)는, 광축 방향으로 이동 가능한 적어도 1개의 렌즈를 포함하는 복수개의 렌즈(9a)와, 복수개의 렌즈(9a)의 위치를 변경하도록 구동하는 렌즈 구동 장치(9b)를 구비하고 있다.The zoom optical system 9 includes a plurality of lenses 9a including at least one lens that is movable in the optical axis direction, and a lens drive device 9b that drives to change positions of the plurality of lenses 9a. .

촬상 광학계(6)는, 조명광, 예를 들면, 가시 광선을 출사하는 조명광원(17)과, 조명광원(17)으로부터의 조명광을 거의 평행광으로 하는 콜리메이트 렌즈(18)와, 콜리메이트 렌즈(18)에 의해 거의 평행광이 된 조명광을 편향시켜서 대물 렌즈(16)에 입사시키는 하프 미러(19)와, 액정 패널용 유리 기판 A에서 반사되고 대물 렌즈(16)에 의해 집광되어, 하프 미러(19), 줌 광학계(9) 및 다이크로익 미러(15)를 투과한 조명광의 반사광을 집광하여 결상시키는 렌즈(20)를 구비하고 있다. 여기서, 줌 광학계(9)와 렌즈(20)에 의해 결상 광학계가 구성되어 있다. 또한, 줌 광학계(9), 렌즈(20) 및 대물 렌즈(16)는, CCD(7)의 수광면과 액정 패널용 유리 기판 A가 광학적으로 항상 공역이 되도록 구성되어 있다.The imaging optical system 6 includes an illumination light source 17 that emits illumination light, for example, visible light, a collimating lens 18 that makes the illumination light from the illumination light source 17 almost parallel, and a collimation lens. The half mirror 19 which deflects the illumination light which became almost parallel light by (18), and makes it enter the objective lens 16, and it is reflected by the glass substrate A for liquid crystal panels, is condensed by the objective lens 16, and is half mirror 19, a lens 20 for condensing and imaging the reflected light of the illumination light transmitted through the zoom optical system 9 and the dichroic mirror 15 is provided. Here, the imaging optical system is configured by the zoom optical system 9 and the lens 20. Moreover, the zoom optical system 9, the lens 20, and the objective lens 16 are comprised so that the light-receiving surface of the CCD 7 and the glass substrate A for liquid crystal panels may always be optically conjugate.

제어 장치(10)는, 가공될 액정 패널용 유리 기판 A의 설계 데이터 등에 기초한 정상적인 가공 패턴 데이터, 결함의 위치, 결함의 재질과 줌 광학계(9)의 배율과의 관계를 각각 기억하는 기억부(21)와, 기억부(21)에 기억된 가공 패턴 데이터와 화상 처리부(8)에 의해 처리된 액정 패널용 유리 기판 A의 화상 데이터를 비교하여, 그 상위한 영역을 추출하고, 추출된 결함의 재질을 판정하는 주 제어 컴퓨터(재질 판정부, 상위 영역 추출부)(22)와, 주 제어 컴퓨터(22)에 의해 추출된 영역의 형상에 맞추어서 DMD(4)에서 온 상태로 전환하는 마이크로 미러를 설정하는 조사 영역 설정부(14)와, 주 제어 컴퓨터(22)에 의해 추출된 영역의 위치에 따라, 그 영역의 중심이 대물 렌즈(16)의 시야 범위의 중심에 일치하도록 스테이지(2)를 구동하는 스테이지 제어부(23)와, 주 제어 컴퓨터(22)에 의해 판정된 재질에 따른 배율로 줌 광학계(9)의 배율을 제어하는 배율 제어부(24)를 구비하고 있다. 도면 중 인용 부호 25는, 각종 입력을 행하기 위한 입력부이다.The control device 10 stores a normal processing pattern data based on the design data of the glass substrate A for the liquid crystal panel to be processed, the position of the defect, the material of the defect, and the relationship between the magnification of the zoom optical system 9 ( 21 and the processing pattern data stored in the storage unit 21 and the image data of the glass substrate A for liquid crystal panel processed by the image processing unit 8 are compared, and the upper regions are extracted to extract the extracted defects. The main control computer (material determination unit, upper region extraction unit) 22 for determining the material, and the micromirror for turning on from the DMD 4 in accordance with the shape of the region extracted by the main control computer 22 According to the irradiation area setting unit 14 to be set and the position of the area extracted by the main control computer 22, the stage 2 is placed so that the center of the area coincides with the center of the viewing range of the objective lens 16. A stage control unit 23 to drive and a main control computer The magnification control part 24 which controls the magnification of the zoom optical system 9 by the magnification according to the material determined by the computer 22 is provided. In the figure, reference numeral 25 denotes an input unit for performing various inputs.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)의 작용에 대하여 설명한다.The operation of the laser processing apparatus 1 according to the present embodiment configured as described above will be described.

본 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)를 사용하여 액정 패널용 유리 기판 A에 발생한 결함을 수정하기 위해서는, 스테이지(2) 상에 액정 패널용 유리 기판 A를 위치 결정 상태로 고정하고, 대물 렌즈(16)의 연직 하방에 배치한다. 액정 패널용 유리 기판 A에서의 결함에 대해서는, 구별 단계에서 사전에 추출하고, 그 결함 좌표의 위치를 가공 위치로서 기억해 둔다.In order to correct the defect which occurred in the glass substrate A for liquid crystal panels using the laser processing apparatus 1 which concerns on a present Example, the liquid crystal panel glass substrate A is fixed on the stage 2 to a positioning state, and an objective lens is used. It is arrange | positioned under the vertical of (16). About the defect in the glass substrate A for liquid crystal panels, it extracts beforehand at a distinguishing step, and stores the position of the defect coordinate as a processing position.

그리고, 오퍼레이터가 입력부(25)로부터 개시 지령을 입력함으로써, 주 제어 컴퓨터(22)가 스테이지 제어부(23)를 통하여 스테이지(2)를 작동시키고, 사전에 기억되어 있는 가공 위치가 대물 렌즈(16)의 광축 상에 배치되도록 액정 패널용 유리 기판 A를 이동시켜서 위치맞춤시킨다.And the operator inputs a start instruction from the input part 25, the main control computer 22 operates the stage 2 via the stage control part 23, and the machining position memorize | stored in advance is the objective lens 16. FIG. The glass substrate A for liquid crystal panel is moved and positioned so that it may be arrange | positioned on the optical axis of.

이 상태에서, 조명광원(17)이 작동되어, 조명광원(17)으로부터 발해진 조명광이, 콜리메이트 렌즈(18) 및 하프 미러(19)를 통하여 대물 렌즈(16)에 의해 액정 패널용 유리 기판 A에 조사된다.In this state, the illumination light source 17 is operated so that the illumination light emitted from the illumination light source 17 is transferred to the liquid crystal panel glass substrate by the objective lens 16 through the collimated lens 18 and the half mirror 19. Is investigated.

액정 패널용 유리 기판 A에서 반사된 조명광은, 대물 렌즈(16)에 의해 집광되고, 하프 미러(19), 줌 광학계(9) 및 다이크로익 미러(15)를 투과하여 렌즈(20)에 의해 결상되고, CCD(7)에 의해, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 표시된다. 촬영된 화상은, 화상 처리부(8)에 의해 화상 처리된 후, 주 제어 컴퓨터(22)로 보내지고, 또한 표시부(26)에 표시된다. 이에 따라, 오퍼레이터는, 표시부(26)에 표시된 화상에서, 액정 패널용 유리 기판 A에서의 결함 B의 형상을 확인할 수 있다.Illumination light reflected by the glass substrate A for liquid crystal panels is condensed by the objective lens 16, and passes through the half mirror 19, the zoom optical system 9, and the dichroic mirror 15, and by the lens 20 It forms and is displayed by CCD7 as shown to Fig.2 (a). The captured image is sent to the main control computer 22 after being processed by the image processing unit 8 and displayed on the display unit 26. Thereby, an operator can confirm the shape of the defect B in the glass substrate A for liquid crystal panels in the image displayed on the display part 26.

주 제어 컴퓨터(22)에서는, 기억부(21)에 기억되어 있는 가공 위치의 가공 패턴 데이터가 판독되고, 화상 처리부(8)로부터 보내져 온 화상 데이터와 비교된다. 구체적으로는, 양측 데이터의 차분이 연산되어, 상위한 영역이 결함 B의 영역으로서, 그 형상 및 위치가 추출된다.In the main control computer 22, the machining pattern data of the machining position stored in the storage unit 21 is read out and compared with the image data sent from the image processing unit 8. Specifically, the difference of both data is calculated, and the shape and position are extracted as the area | region which differed as the area | region of defect B. FIG.

또한, 주 제어 컴퓨터(22)는, 추출된 결함 B의 영역(도 2의 (a)에서 쇄선의 직사각형으로 에워싸인 영역)의 중심 위치가, 대물 렌즈(16)의 광축에 일치하도록, 스테이지(2)를 구동하여 액정 패널용 유리 기판 A를 다시 위치맞춤시킨다.In addition, the main control computer 22 includes a stage (such that the center position of the region of the defect B extracted (the region enclosed by the rectangle of the broken lines in FIG. 2A) coincides with the optical axis of the objective lens 16). 2) is driven to reposition the glass substrate A for the liquid crystal panel.

또한, 주 제어 컴퓨터(22)에서는, 추출된 결함 B의 영역에서의 재질이 판정 된다. 구체적으로는, 주 제어 컴퓨터(22)는 추출된 결함 B의 영역의 색을 검출함으로써, 기억부(21)에 기억되어 있는 색과 재질과의 관계로부터 재질을 특정하고, 배율 제어부(24)에 출력한다.In addition, in the main control computer 22, the material in the region of the extracted defect B is determined. Specifically, the main control computer 22 detects the color of the region of the extracted defect B, thereby specifying the material from the relationship between the color stored in the storage unit 21 and the material, and then to the magnification control unit 24. Output

배율 제어부(24)에서는, 보내져 온 재질에 대응하는 배율을 선택하여 줌 광학계(9)에 출력하고, 줌 광학계(9)의 배율을 변경한다. 구체적으로는, 결함 B의 부분이 고강도 재질의 부재, 예를 들면, 수정 레이저광의 에너지 강도를 강하게 할 필요가 있는 금속 전극 등인 경우에는, 줌 광학계(9)의 배율을 높이고, 결함 B가 저강도의 재질의 부재, 예를 들면, 약한 에너지 강도에서도 수정이 가능한 투명 전극 등인 경우에는, 줌 광학계(9)의 배율을 낮춘다.The magnification control section 24 selects a magnification corresponding to the material sent and outputs it to the zoom optical system 9 to change the magnification of the zoom optical system 9. Specifically, when the portion of the defect B is a member made of a high strength material, for example, a metal electrode or the like that needs to strengthen the energy intensity of the crystal laser beam, the magnification of the zoom optical system 9 is increased, and the defect B has a low intensity. In the case of a member of a material, for example, a transparent electrode which can be modified even at a weak energy intensity, the magnification of the zoom optical system 9 is lowered.

배율 제어부(24)의 작동에 의해 줌 광학계(9)의 배율이 높게 제어되면, CCD(7)에 의해 촬영되고 표시부(26)에 표시되어 있는 화상이, 예를 들면, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 확대된다. 즉, CCD(7)에 의해 다시 취득된 결함부 B 근방의 화상 데이터가 화상 처리부(8)에 의해 처리되어 표시부(26)에 의해 표시되고, 주 제어 컴퓨터(22)에 보내지고 결함 B의 영역을 다시 추출한다.When the magnification of the zoom optical system 9 is controlled to be high by the operation of the magnification control unit 24, the image captured by the CCD 7 and displayed on the display unit 26 is, for example, FIG. 2B. As shown in FIG. That is, the image data near the defect part B acquired again by the CCD 7 is processed by the image processing part 8 and displayed by the display part 26, is sent to the main control computer 22, and the area | region of the defect B is carried out. Extract it again.

그리고, 주 제어 컴퓨터(22)에 의해 다시 추출된 결함 B의 영역(빗금친 영역)의 형상 데이터는, 조사 영역 설정부(14)에 보내지고, 조사 영역 설정부(14)에 의해 설정된 영역에 대응하는 DMD(4)의 마이크로 미러가 온 상태로 전환된다. 즉, 도 2의 (b)에 나타낸 예에서는, 결함 B의 영역이 표시부(26) 전체에 표시되도록 한 배율로 줌 광학계(9)가 설정되어 있으므로, 조사 영역 설정부(14)에서는, 추출된 결함 B의 영역의 형상이, DMD(4) 상의 최대한의 영역에 재현되도록 온 상태로 전환 되는 마이크로 미러가 선택된다.And the shape data of the area | region (hatched area | region) of the defect B extracted again by the main control computer 22 is sent to the irradiation area setting part 14, and is set to the area | region set by the irradiation area setting part 14. The micromirrors of the corresponding DMD 4 are turned on. That is, in the example shown in FIG.2 (b), since the zoom optical system 9 is set with the magnification which the area | region of defect B is displayed on the whole display part 26, the irradiation area | region setting part 14 extracted The micromirror in which the shape of the region of the defect B is switched on to be reproduced in the maximum region on the DMD 4 is selected.

이 상태에서, 주 제어 컴퓨터(22)는 레이저 광원(3)을 작동시키고, 레이저광을 출사시킨다. 레이저 광원(3)으로부터 출사된 레이저광은, 광섬유(11)를 통하여 도광된 후, 미러(12)에 의해 편향되어 DMD(4)의 거의 전역에 입사된다.In this state, the main control computer 22 operates the laser light source 3 and emits laser light. The laser light emitted from the laser light source 3 is guided through the optical fiber 11, and then deflected by the mirror 12 to be incident almost all over the DMD 4.

DMD(4)는, 전술한 바와 같이 조사 영역 설정부(14)의 작동에 의해, 결함 B의 형상에 대응하는 영역의 마이크로 미러가 온 상태로 전환되어 있으므로, 입사된 레이저광 중, 마이크로 미러가 온 상태로 전환되어 있는 영역에 입사된 레이저광만이, 조사 광학계(5)를 향해 반사된다.Since the micromirror of the area | region corresponding to the shape of the defect B is switched on by DM operation | movement of the irradiation area setting part 14 as mentioned above, the micromirror of the incident laser beam Only the laser light incident on the region switched to the on state is reflected toward the irradiation optical system 5.

그리고, DMD(4)에 의해 조사 광학계(5)의 방향으로 반사된 레이저광은, 미러(13), 다이크로익 미러(15), 줌 광학계(9), 하프 미러(19) 및 대물 렌즈(16)를 통하여, 스테이지(2) 상의 액정 패널용 유리 기판 A에 조사된다. 줌 광학계(9)의 배율이 고배율로 설정되어 있으므로, 레이저광은 줌 광학계(9)에 의해, 충분히 집광되고, 액정 패널용 유리 기판 A의 극히 좁은 결함 B의 영역에 조사되고, 레이저 가공에 의해 결함이 제거된다.The laser light reflected by the DMD 4 in the direction of the irradiation optical system 5 includes the mirror 13, the dichroic mirror 15, the zoom optical system 9, the half mirror 19, and the objective lens ( Through 16), the glass substrate A for liquid crystal panels on the stage 2 is irradiated. Since the magnification of the zoom optical system 9 is set to a high magnification, the laser light is sufficiently focused by the zoom optical system 9, irradiated to the region of the extremely narrow defect B of the glass substrate A for liquid crystal panel, and by laser processing. The fault is eliminated.

이 경우에, 본 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)에 의하면, DMD(4)의 넓은 영역에서 반사된 레이저광이, 줌 광학계(9)에 의해 좁은 영역에 집광되어 가공되므로, 강도가 높은 재질로 이루어지는 부재의 레이저 가공은, 에너지 밀도를 증대시켜서, 결함 영역을 용이하게 제거할 수 있다.In this case, according to the laser processing apparatus 1 according to the present embodiment, since the laser light reflected in the wide area of the DMD 4 is condensed and processed in a narrow area by the zoom optical system 9, the intensity is high. Laser processing of the member which consists of materials increases an energy density, and can remove a defect area easily.

한편, 배율 제어부(24)의 작동에 의해 줌 광학계(9)의 배율이 낮게 제어되면, CCD(7)에 의해 촬영되고 표시부(26)에 표시되어 있는 화상이, 예를 들면, 도 4 의 (b)에 나타낸 바와 같이 축소된다. 그리고, 조사 영역 설정부(14)의 작동에 의해, 주 제어 컴퓨터(22)에 의해 다시 추출된 결함 B의 영역에만 대응하는 좁은 범위의 마이크로 미러만이 온 상태로 전환된다. 따라서, 강도가 낮은 재질로 이루어지는 부재의 레이저 가공에서는, 에너지 밀도를 감소시켜서, 하층에 영향을 미치지 않고 표층의 결함만을 제거할 수 있다.On the other hand, when the magnification of the zoom optical system 9 is controlled to be low by the operation of the magnification control unit 24, the image captured by the CCD 7 and displayed on the display unit 26 is, for example, shown in FIG. It is reduced as shown in b). And by the operation of the irradiation area setting part 14, only the narrow range micromirror corresponding to only the area | region of the defect B extracted again by the main control computer 22 is switched to an on state. Therefore, in laser processing of a member made of a material having low strength, the energy density can be reduced, and only defects in the surface layer can be removed without affecting the lower layer.

그리고, 이러한 경우에, 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광의 강도를 변화시킬 필요가 없고, 장치를 간단하게 할 수 있다. 또한, DMD(4)에서 온 상태로 전환하는 마이크로 미러의 면적을 변경함으로써, 액정 패널용 유리 기판에 입사시키는 레이저광의 에너지 밀도를 변화시킴으로써, DMD(4)에 입사되는 레이저광에 대해서는 최소한 필요한 만큼의 에너지 밀도로 일정하게 설정할 수 있다. 따라서, DMD(4)의 마이크로 미러의 열화나, 광섬유(11)의 열화 등을 방지할 수 있는 이점이 있다.In this case, it is not necessary to change the intensity of the laser light emitted from the laser light source, and the apparatus can be simplified. In addition, by changing the area of the micromirror to be turned on in the DMD 4, by changing the energy density of the laser light incident on the glass substrate for the liquid crystal panel, as much as necessary for the laser light incident on the DMD (4). It can be set to a constant energy density of. Therefore, there is an advantage in that deterioration of the micromirror of the DMD 4, deterioration of the optical fiber 11, and the like can be prevented.

또한, 본 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)에 의하면, 줌 광학계(9)에 의해 배율을 연속적으로 변화시키기로 하였으므로, 조사 영역의 형상에 맞추어서 DMD(4)를 최대한으로 유효 활용하도록 배율을 선택할 수 있다. 따라서, 조사 영역이 DMD(4)의 사용 영역으로부터 비어져 나오지 않도록 할 수 있고, DMD(4)에서의 온 상태의 마이크로 미러를 전환하지 않고, 결함 B의 영역의 형상에 맞춘 일괄 조사에 의해 고속으로 결함 B를 수정할 수 있는 이점이 있다. 특히, 줌 광학계(9)의 배율을 낮게 설정하는 경우에는, 조사 광학계(5)에 의한 레이저광의 조사 범위가 많이 넓어지므로, 복수 개소에 걸친 결함 B를 동시에 수정할 수도 있다.Further, according to the laser processing apparatus 1 according to the present embodiment, since the magnification is continuously changed by the zoom optical system 9, the magnification is selected to effectively utilize the DMD 4 in accordance with the shape of the irradiation area. Can be. Therefore, the irradiation area can be prevented from protruding from the use area of the DMD 4, and high speed is achieved by batch irradiation matching the shape of the area of the defect B without switching the micromirror in the on state in the DMD 4. This has the advantage of correcting defect B. In particular, when setting the magnification of the zoom optical system 9 low, since the irradiation range of the laser beam by the irradiation optical system 5 becomes much wider, the defect B which spreads in several places can also be corrected simultaneously.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 취득된 화상을 처리하여 결함 B의 영역의 재질을 판정하고, 상기 재질에 대응하여 기억되어 있는 배율로 줌 광학계(9)의 배율을 설정하는 것으로 했지만, 그 대신, 재질이 아니라, 결함 영역의 색과의 관계로 줌 광학계(9)의 배율을 기억해 두어도 된다. 또한, 색 이외에 결함 영역의 휘도와 재질을 사전에 대응시키고, 결함 영역의 휘도로부터 재질을 특정해도 된다. 또한, 처리 단계, 크기, 위치 또는 형상 등으로 결함 영역의 재질을 특정할 수 있는 경우에는, 이들을 기초로 판정하도록 해도 된다.In this embodiment, the acquired image is processed to determine the material of the region of the defect B, and the magnification of the zoom optical system 9 is set at the magnification stored in correspondence with the material. Instead, The magnification of the zoom optical system 9 may be stored in relation to the color of the defect region, not to the material. In addition, in addition to the color, the luminance and the material of the defective area may be corresponded in advance, and the material may be specified from the luminance of the defective area. In addition, when the material of a defect area can be specified by a process step, a size, a position, a shape, etc., you may make it based on these.

또한, 표시부(26)에 표시되어 있는 결함 B의 화상을 보고, 오퍼레이터가 재질을 판단하여, 입력부(25)로부터 배율을 입력해도 된다. 또한, 예를 들면, 레지스트 도포하고 현상 처리한 후, 결함이 검출된 경우는, 결함 부분의 재질은 레지스트임을 추정할 수 있으므로, 단계에서 재질을 특정해도 된다.In addition, by looking at the image of the defect B displayed on the display unit 26, the operator may determine the material and input the magnification from the input unit 25. For example, when a defect is detected after resist coating and image development, since the material of a defective part can be estimated as a resist, you may specify a material in a step.

또한, 본 실시예에서는, 정상적인 가공 패턴 데이터와 화상 데이터와의 대비에서, 상위한 부분을 결함 B의 영역으로서 추출하고, 또한 이 결함 B의 영역 전체를 절제(切除)하도록 DMD(4)에 의한 레이저광의 조사 영역을 설정하는 것으로 했지만, 이에 대신하여, 도 3에 나타낸 바와 같이, 결함 B가 회로의 단락과 같은 경우에, 이것을 절단하는데 필요 충분한 영역 C를 조사 영역으로서 설정해도 된다.In the present embodiment, in contrast with normal processing pattern data and image data, the upper part is extracted as the region of the defect B, and the DMD 4 is used to ablate the entire region of the defect B. FIG. Although the irradiation area of a laser beam was set, instead, as shown in FIG. 3, when defect B is like a short circuit of a circuit, you may set sufficient area | region C necessary for cutting this as an irradiation area.

또한, 본 실시예에서는, 촬상 광학계(6)와 조사 광학계(5)가 공통되는 광축 상에 줌 광학계(9)를 배치하였으므로, 줌 광학계(9)의 배율을 변경하더라도, 표시부(26)에 표시되는 조사 영역의 형상 및 크기와, DMD(4)에서 온 상태로 전환되는 마이크로 미러의 영역의 형상 및 크기를 대응시킬 수 있다.In addition, in the present embodiment, since the zoom optical system 9 is disposed on the optical axis where the imaging optical system 6 and the irradiation optical system 5 are common, the display unit 26 displays the zoom optical system 9 even if the magnification of the zoom optical system 9 is changed. The shape and size of the irradiated area to be converted can be matched with the shape and size of the area of the micromirror which is turned on in the DMD 4.

즉, 표시부(26)에서 결함 B를 확대 표시할 때는, DMD(4)에서도 온 상태의 마이크로 미러를 증가시켜서 많은 레이저광을 결함 B에 조사하고, 표시부(26)에서 결함 B를 축소 표시할 때는, DMD(4)에서도 온 상태의 마이크로 미러를 적게 하여 낮은 에너지 밀도의 레이저광을 결함 B에 조사하는 전환을 자동적으로 행할 수 있다. 또한, 표시부(26)를 보는 오퍼레이터가 현재 행해지고 있는 레이저 가공 상태를 직감적으로 이해할 수 있는 이점도 있다.In other words, when the defect B is enlarged and displayed on the display unit 26, the micromirror in the ON state is also increased in the DMD 4 to irradiate the defect B with a large amount of laser light, and when the defect B is reduced in the display unit 26. In the DMD 4 as well, the micro mirror in the on state can be reduced so that switching to irradiate the defect B with a low energy density laser light can be performed automatically. There is also an advantage that the operator viewing the display unit 26 can intuitively understand the laser processing state currently being performed.

이에 대신하여, 도 5에 나타낸 바와 같이, 줌 광학계(9)를 촬상 광학계(6)의 광축과는 공통되지 않는 조사 광학계(5)의 광축 상에 배치해도 된다. 이 경우에는, 배율 제어부(24)로부터의 배율 정보를 조사 영역 설정부(14)에 보내어, 줌 광학계(9)의 배율을 가미한 조사 영역을 화상 처리 등에 의해 산출하고, 조사 영역에 맞춘 배율로 DMD(4)를 제어할 필요가 있지만, 이와 같이함으로써, 줌 광학계(9)를 포함하는 조사 광학계(5)를 용이하게 유닛화할 수 있다.Instead, as shown in FIG. 5, the zoom optical system 9 may be disposed on the optical axis of the irradiation optical system 5 which is not common to the optical axis of the imaging optical system 6. In this case, the magnification information from the magnification control unit 24 is sent to the irradiation area setting unit 14 to calculate the irradiation area including the magnification of the zoom optical system 9 by image processing or the like, and the DMD at the magnification adjusted to the irradiation area. Although it is necessary to control (4), by doing in this way, the irradiation optical system 5 containing the zoom optical system 9 can be easily unitized.

그리고, 여기서는, 대물 렌즈(16)와 렌즈(20)가, 액정 패널용 유리 기판 A와 CCD(7)의 수광면을 광학적으로 공역이 되도록 구성되며, 또한, 대물 렌즈(16)와 줌 광학계(9)가 액정 패널용 유리 기판 A와 DMD(4)의 미러면이 광학적으로 공역이 되도록 구성되어 있다.Here, the objective lens 16 and the lens 20 are configured such that the light receiving surfaces of the liquid crystal panel glass substrate A and the CCD 7 are optically conjugated, and the objective lens 16 and the zoom optical system ( 9) is comprised so that the mirror surface of the glass substrate A for liquid crystal panels, and the DMD4 may optically conjugate.

또한, 본 실시예에서는, 배율을 연속적으로 변화시킬 수 있는 줌 광학계(9)를 채용하였으나, 이에 대신하여, 리볼버와 같이 복수 배율의 광학계를 전환하는 방식을 채용해도 된다.In addition, in this embodiment, although the zoom optical system 9 which can change a magnification continuously was employ | adopted, you may employ | adopt the system which switches a multiple magnification optical system like a revolver instead.

또한, 본 실시예에서는, 스테이지(2)의 작동에 의해 가공 대상인 액정 패널 용 유리 기판 A를 수평(2)방향으로 이동시키는 것으로 하였으나, 이에 대신하여, 스테이지(2)를 1방향으로 구동하고, 조사 광학계(5) 및 촬상 광학계(6)를 스테이지(2)의 구동 방향에 직교하는 다른 1방향으로 수평 이동시켜도 된다.In this embodiment, the glass substrate A for the liquid crystal panel to be processed is moved in the horizontal (2) direction by the operation of the stage (2). Instead, the stage (2) is driven in one direction, The irradiation optical system 5 and the imaging optical system 6 may be horizontally moved in another direction perpendicular to the driving direction of the stage 2.

또한, 스테이지(2)를 고정하고, 조사 광학계(5) 및 촬상 광학계(6)를 수평 2방향으로 구동해도 된다.In addition, the stage 2 may be fixed and the irradiation optical system 5 and the imaging optical system 6 may be driven in two horizontal directions.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공 장치를 나타낸 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 레이저 가공 장치에 의해 취득된 가공 대상의 화상예를 나타낸 도면으로서, (a)는 줌 광학계의 초기의 배율에 의한 화상예, (b)는 줌 광학계의 확대 배율에 의한 조사 영역의 화상예를 각각 나타내고 있다.FIG. 2 is a view showing an example of an image of a processing target obtained by the laser processing apparatus of FIG. 1, (a) is an example of an image at an initial magnification of a zoom optical system, and (b) is irradiation at an enlarged magnification of a zoom optical system Examples of images of the regions are shown respectively.

도 3의 (a)는 도 1의 레이저 가공 장치에 의해 취득된 가공 대상의 다른 화상예, (b)는 줌 광학계의 확대 배율에 의한 조사 영역의 변형예를 포함하는 화상예를 각각 나타내고 있다.(A) of FIG. 3 shows another image example of the process target acquired with the laser processing apparatus of FIG. 1, (b) has shown the image example containing the modification of the irradiation area by the magnification of a zoom optical system, respectively.

도 4는 도 1의 레이저 가공 장치에 의해 취득된 가공 대상의 다른 화상예를 나타낸 도면으로서, (a)는 줌 광학계의 초기의 배율에 의한 화상예, (b)는 줌 광학계의 축소 배율에 의한 조사 영역의 화상예를 각각 나타내고 있다.Fig. 4 is a diagram showing another example of the image of the object obtained by the laser processing apparatus of Fig. 1, (a) is an example of the image by the initial magnification of the zoom optical system, and (b) is the reduction of the zoom optical system. Examples of images of the irradiation area are shown, respectively.

도 5는 도 1의 레이저 가공 장치의 변형예를 나타낸 전체 구성도이다.5 is an overall configuration diagram illustrating a modification of the laser processing apparatus of FIG. 1.

[부호의 설명][Description of the code]

A: 액정 패널용 유리 기판(가공 대상)A: Glass substrate for liquid crystal panels (processing object)

B: 결함(상위한 영역)B: Defective Area

1: 레이저 가공 장치1: laser processing device

2: 스테이지(이동 기구)2: stage (moving mechanism)

3: 레이저 광원3: laser light source

4: DMD(공간 변조 소자)4: DMD (Spatial Modulation Element)

5: 조사 광학계5: irradiation optical system

6: 촬상 광학계6: imaging optical system

7: CCD(촬상 장치)7: CCD (imaging device)

9: 줌 광학계(배율 변경 광학계)9: Zoom optics (magnification change optics)

14: 조사 영역 설정부14: irradiation area setting unit

15: 다이크로익 미러(편향 수단)15: dichroic mirror (deflection means)

16: 대물 렌즈(대물 광학계)16: objective lens (objective optical system)

21: 기억부21: memory

22: 주 제어 컴퓨터(상위 영역 추출부, 재질 판정부)22: main control computer (upper area extraction section, material determination section)

23: 스테이지 제어부(위치 제어부)23: stage control unit (position control unit)

24: 배율 제어부24: magnification control unit

Claims (13)

가공 대상에 조사하는 레이저광을 발생하는 레이저 광원과,A laser light source for generating laser light irradiated to the processing target, 상기 가공 대상과 공역(功役)인 위치에 배치되고, 상기 레이저 광원으로부터의 상기 레이저광을 원하는 위치 및 원하는 형상으로 상기 가공 대상에 조사하도록 정형하는 공간 변조 소자와,A spatial modulation element disposed at a position conjoint with the processing object and shaped to irradiate the processing object with a desired position and a desired shape at the laser light from the laser light source; 상기 공간 변조 소자에 의해 정형된 상기 레이저광을 상기 가공 대상에 조사하는 조사 광학계Irradiation optical system that irradiates the processing target with the laser light shaped by the spatial modulation element 를 포함하고,Including, 상기 조사 광학계는, 상기 레이저광의 배율을 연속적으로 변경하는 배율 변경 광학계를 포함하는, 레이저 가공 장치.The said irradiation optical system is a laser processing apparatus containing the magnification change optical system which changes the magnification of the said laser beam continuously. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가공 대상의 상(像)을 결상하는 촬상 광학계와,An imaging optical system for forming an image of the processing target; 상기 촬상 광학계의 결상 위치에 배치되고 상기 가공 대상의 상을 촬영하는 촬상 장치와,An imaging device arranged at an imaging position of the imaging optical system and configured to photograph an image of the processing target; 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 가공 대상의 화상 데이터에 기초하여 상기 레이저광의 조사 영역이 상기 원하는 위치 및 상기 원하는 형상에 일치하도록 상기 공간 변조 소자를 제어하는 조사 영역 설정부를 포함하는, 레이저 가공 장치.And an irradiation area setting unit for controlling the spatial modulation element such that the irradiation area of the laser beam matches the desired position and the desired shape based on the image data of the processing target acquired by the imaging device. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가공 대상의 정상적인 가공 패턴 데이터를 기억하는 기억부와,A storage unit for storing normal processing pattern data of the processing target; 상기 기억부에 기억된 정상적인 가공 패턴 데이터와, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 가공 대상의 화상 데이터를 비교하여, 그 상위한 영역의 위치 및 형상을 상기 원하는 위치 및 상기 원하는 형상으로서 추출하는 상위 영역 추출부를 포함하는, 레이저 가공 장치.Upper region extraction for comparing the normal processing pattern data stored in the storage unit with the image data of the processing target acquired by the imaging device, and extracting the position and shape of the difference region as the desired position and the desired shape. Laser processing apparatus comprising a part. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 상위 영역 추출부는, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 화상 데이터에 기초하여 상기 상위 영역의 재질을 판정하는 재질 판정부를 포함하고,The upper region extracting unit includes a material determining unit that determines a material of the upper region based on the image data acquired by the imaging device; 상기 재질 판정부에 의해 판정된 재질에 기초하여 상기 배율 변경 광학계의 배율을 제어하는 배율 제어부를 포함하는, 레이저 가공 장치.And a magnification control unit for controlling the magnification of the magnification changing optical system based on the material determined by the material determination unit. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 배율 제어부는, 상기 재질 판정부에 의해 판정된 재질이, 강도가 높은 재질일 때는, 강도가 낮은 재질인 경우보다 높은 배율로 상기 배율 변경 광학계를 제어하는, 레이저 가공 장치.And the magnification control unit controls the magnification changing optical system at a higher magnification than that of a material having low strength when the material determined by the material determination unit is a material having high strength. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가공 대상과 상기 조사 광학계를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,A moving mechanism for relatively moving the processing target and the irradiation optical system; 상기 배율 제어부에 의한 배율 변경 광학계의 배율의 제어에 수반하는 조사 위치의 변경에 따라 상기 이동 기구를 제어하는 위치 제어부를 포함하는, 레이저 가공 장치.And a position control unit for controlling the moving mechanism in accordance with the change of the irradiation position accompanying the control of the magnification of the magnification change optical system by the magnification control unit. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가공 대상과 상기 조사 광학계를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,A moving mechanism for relatively moving the processing target and the irradiation optical system; 상기 배율 제어부에 의한 배율 변경 광학계의 배율의 제어에 수반하는 조사 위치의 변경에 따라 상기 이동 기구를 제어하는 위치 제어부를 포함하는, 레이저 가공 장치.And a position control unit for controlling the moving mechanism in accordance with the change of the irradiation position accompanying the control of the magnification of the magnification change optical system by the magnification control unit. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 가공 대상과 상기 조사 광학계를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,A moving mechanism for relatively moving the processing target and the irradiation optical system; 상기 배율 제어부에 의한 배율 변경 광학계의 배율의 제어에 수반하는 조사 위치의 변경에 따라 상기 이동 기구를 제어하는 위치 제어부를 포함하는, 레이저 가공 장치.And a position control unit for controlling the moving mechanism in accordance with the change of the irradiation position accompanying the control of the magnification of the magnification change optical system by the magnification control unit. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 가공 대상과 상기 조사 광학계를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,A moving mechanism for relatively moving the processing target and the irradiation optical system; 상기 배율 제어부에 의한 배율 변경 광학계의 배율의 제어에 수반하는 조사 위치의 변경에 따라 상기 이동 기구를 제어하는 위치 제어부를 포함하는, 레이저 가공 장치.And a position control unit for controlling the moving mechanism in accordance with the change of the irradiation position accompanying the control of the magnification of the magnification change optical system by the magnification control unit. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 가공 대상과 상기 조사 광학계를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,A moving mechanism for relatively moving the processing target and the irradiation optical system; 상기 배율 제어부에 의한 배율 변경 광학계의 배율의 제어에 수반하는 조사 위치의 변경에 따라 상기 이동 기구를 제어하는 위치 제어부를 포함하는, 레이저 가공 장치.And a position control unit for controlling the moving mechanism in accordance with the change of the irradiation position accompanying the control of the magnification of the magnification change optical system by the magnification control unit. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 10, 상기 조사 광학계와 상기 촬상 광학계는, 상기 가공 대상으로의 상기 레이저광의 조사와 상기 가공 대상의 촬영을 위한 공통의 대물 광학계를 포함하는, 레이저 가공 장치.The said irradiation optical system and the said imaging optical system contain the common objective optical system for irradiation of the said laser beam to the said processing object, and the imaging of the said processing object. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 조사 광학계와 상기 촬상 광학계의 광축의 일부를 일치시키는 편향 수단을 포함하고,Deflecting means for matching a part of an optical axis of said irradiation optical system and said imaging optical system, 상기 배율 변경 광학계는, 상기 조사 광학계와 상기 촬상 광학계의 공통의 광축 상에 배치되어 있는, 레이저 가공 장치.The magnification changing optical system is disposed on a common optical axis of the irradiation optical system and the imaging optical system. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 조사 광학계와 상기 촬상 광학계의 광축의 일부를 일치시키는 편향 수단을 포함하고,Deflecting means for matching a part of an optical axis of said irradiation optical system and said imaging optical system, 상기 배율 변경 광학계는, 상기 레이저 광원과 상기 편향 수단 사이에 배치되어 있는, 레이저 가공 장치.The magnification changing optical system is disposed between the laser light source and the deflection means.
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