KR20200139564A

KR20200139564A - 소형 라인 레이저 장치

Info

Publication number: KR20200139564A
Application number: KR1020190066209A
Authority: KR
Inventors: 김은규; 김영훈
Original assignee: 김은규
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2020-12-14
Also published as: KR102214632B1

Abstract

격자형 패턴의 광 회절 특성을 활용하여 콤팩트한 구조의 라인 스캔(line scan) 방식의 빔을 제공하여 반도체 칩 또는 패키지 검사 등에 활용할 수 있는 초소형 라인 레이저 장치가 개시된다. 라인 레이저 장치는 격자형 패턴 구조의 광 회절 특성을 활용하여 콤팩트한 구조의 라인 스캔 방식 레이저 빔을 제공하기 위한 것으로서, 전면에 초접점 집광렌즈가 구성되어 집광된 1차 광원을 제공하는 1차 광원부와 1차 광원을 반사시키기 위한 회절 격자형 미러로 구성되는 2차 광원부, 및 1차 광원부와 마주보며 대응하는 위치에서 1차 광원의 손실되는 레이저빔을 재 반사시키는 반사경을 포함하되, 1차 광원부와 2차 광원부의 제1 경사각은 6.5도로 형성되고, 반사경과 2차 광원부의 제2 경사각은 7도로 형성되어 집광된 1차 광원이 2차 광원부의 회절 격자형 미러에 반사되며, 그에 의해 방사각 130 내지 135°의 균일 라인으로 2차 광원을 출력한다.

Description

소형 라인 레이저 장치{COMPACT LINE LASER APPARATUS}

본 발명은 라인 레이저 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 격자형 패턴의 광 회절 특성을 활용하여 콤팩트한 구조의 라인 스캔(line scan) 방식의 빔을 제공하여 반도체 칩 또는 패키지 검사 등에 활용할 수 있는 초소형 라인 레이저 장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저빔은 동일한 파장을 가진 광으로 형성되는 특성상 여러 형태의 빔을 용이하게 형성할 수 있다. 레이저빔의 광원은 레이저 소스에서 방출되는 레이저빔을 적어도 하나 이상의 렌즈 등을 이용하여 굴절시킴으로써, 광원에서 방출되는 레이저빔을 원하는 위치와 각도에서 선형 빔이나 면형 빔으로 변형하여 출력할 수 있다. 이와 같이 원하는 위치와 각도에서 원하는 에너지 강도를 가진 레이저빔을 형성할 수 있으므로, 레이저빔은 산업분야, 의료분야 및 예술분야 등에서 다양하고 편리하게 사용되고 있고, 그 응용분야도 점차 확산되는 추세이다.

한편, 레이저빔을 형성하기 위해 일반적으로 기능과 형상에 차이가 있는 다수계의 렌즈를 조합한 렌즈계를 사용하게 된다. 렌즈계를 이용하여 레이저빔을 형성하는 경우, 복수의 렌즈가 레이저 소스에서 방출되는 레이저빔을 일부 흡수하게 되므로 레이저빔의 에너지가 복수의 렌즈를 통과할수록 약해지는 문제점이 있다.

또한, 렌즈계를 사용하여 형성되는 레이저빔은 중앙으로 집중되고, 그로 인해 레이저빔의 균질도가 선형 빔이나 면형 빔의 중앙부와 가장자리부에서 편차가 심하므로 균일한 선형 빔이나 균일한 면형 빔을 형성하기가 어려운 문제가 있다.

또한, 렌즈계를 사용하는 경우, 복수의 렌즈를 사용하게 되므로 장치가 복잡해지고, 복수의 렌즈를 정렬하는데 어려움이 있으며, 고가의 렌즈를 사용함으로 인해 제작비용이 상승하는 문제가 있다.

또한, 현재 웨이퍼(wafer), 패키지(package) 등 소형 부품의 정확하고 신속한 검사를 위해 라인 스캔(line scan)을 이용한 3차원 모폴로지(3D Mophology) 검사 기술의 개발이 확산되고 있다.

라인 스캔 방식에서 정확한 형상 검출을 위해서는 고 분해능의 라인 카메라(line camera) 뿐만 아니라 폭넓은(Wide) 영역에서 샤프한(Sharp) 광분포를 가지는 라인 레이저(line laser)의 개발이 요구된다. 즉, 기존의 2차원(2D) 검사 장비를 라인 스캔 방식으로 대체하기 위해서는 콤팩트한 구조이면서 일정 균일 분포를 가지며, 샤프한 광분포를 가지는 라인 레이저가 필요하다.

하지만, 기존의 라인 레이저는 주로 에지(edge)에 곡률을 가지는 라인 레이저 렌즈(line laser lens)를 이용하여 구현하고 있으나 구조상의 한계로 100° 이상의 균일 빔 분포를 구현하기가 어려우며, 레이저와 렌즈(lens)가 일직선상에 위치해야 하므로 컴팩트(Compact) 구조의 구현이 어려운 단점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0044504호(2011.04.29.)에서는 중첩 보강된 광을 위한 균일 격자체 구조가 개시되어 있다.

그러나 상기의 종래 기술은 중첩 보강된 광을 위한 균일 격자체 구조에 관한 것으로, 균일 격자체에 의한 중첩 보강된 광은, 1차 광으로부터 균일 격자체(uniform grating)를 통해 반사(reflection) 및 회절(diffraction)된 2차 광들이 상호 중첩되어 경로차에 의해 광 파장이 보강간섭됨에 따라 광 강도의 증폭 및 균일 격자체에 의한 회절에 의해 2차 광들이 확산되는 것을 제공하기 위한 것이다.

그러나, 전술한 종래 기술은 회절격자의 원리를 이용한 균일 격자체를 통하여 광을 중첩 보강할 수 있는 구조체에 대한 것만을 개시하고 있으며, 소형화된 장치를 구현하는데는 아직까지 한계가 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 한계를 개선하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은 균일 격자형 미러를 적용하여 사선방향으로 레이저 빔을 입사시키면서 130° 이상의 확산성과 균일분포를 가질 뿐 아니라 컴팩트한 구조가 가능하여 최적화된 조건을 갖춘 라인 스캔 광원으로서 웨이퍼, 패키지 등 소형 부품에 대한 정확하고 신속한 검사를 위한 라인 레이저 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 피치(pitch)의 산과 골에 일정한 곡률을 준 균일 격자형 미러를 적용하거나 일정 각도의 사선방향으로 제1광을 반사하여 격자형 미러에 재입사시키는 구성을 통해 130도 이상의 확산성과 균일 분포를 가지는 라인 빔 형태의 제2광을 출력할 수 있는 라인 레이저 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 라인 레이저 장치는, 광원 소스; 상기 광원 소스의 광을 반사하며 일면 상에서 상기 광원 소스의 제1광을 제1 경사각으로 받도록 배치되는 격자형 미러; 상기 격자형 미러를 게재하고 상기 광원 소스과 마주하는 측에 배치되어 상기 격자형 미러에서 굴절된 제1광을 상기 격자형 미러로 반사하는 반사경; 및 상기 광원 소스, 상기 격자형 미러 및 상기 반사경을 지지하는 하우징을 포함하며, 상기 격자형 미러는 상기 반사경에서 반사되는 제2광을 상기 제1 경사각과 다른 제2 경사각으로 받도록 배치된다.

일실시예에서, 상기 제1 경사각과 상기 제2 경사각의 차이는 1°보다 작다.

일실시예에서, 상기 광원 소스는 레이저 다이오드(laser diode, LD)를 포함하고, 상기 레이저 다이오드는 전면에 초접점 집광렌즈를 구비하며, 상기 레이저 다이오드의 집광된 제1광이 상기 격자형 미러의 반사면에서 반사된다.

일실시예에서, 상기 격자형 미러는 수십 내지 수백 마이크로미터(㎛) 간격을 갖는 삼각 라인 형태의 격자 구조를 구비하며, 상기 격자형 미러에서 반사된 광원은 격자 회절로 인한 균질한 초미세 선폭을 갖는다.

일실시예에서, 상기 균질한 초미세 선폭은 작업거리(working distance, WD)는 150㎜ 이하에서 0.1m 이하이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 라인 레이저 장치는, 제1광을 제공하는 1차 광원부; 격자형 미러(grating mirror)을 구비하고 상기 제1광을 반사시키는 2차 광원부; 및 상기 1차 광원부와 마주하는 위치에서 상기 제1광의 손실되는 레이저빔을 재반사시키는 반사경으로 구성되되, 상기 1차 광원부의 길이 방향의 중심축이나 상기 제1광의 조사 방향과 상기 2차 광원부의 격자형 미러 플레이트의 주면 또는 패턴 상부점과 선을 연결한 가상면과 이루는 제1 경사각은 6.5°이고, 상기 반사경과 상기 2차 광원부가 형성하는 제2 경사각은 7°이며, 상기 제1광과 상기 반사경의 반사광은 상기 격자형 미러에 반사되어 방사각 130°~ 135°의 균일 라인 빔의 제2광으로 출력되는 것을 특징으로 한다.

일실시예에서, 상기 격자형 미러는 삼각 라인 패턴 구조를 구비하고, 상기 삼각 라인 패턴 구조는 100㎛의 피치 간격과 38°의 브레이징 각도를 구비할 수 있다.

일실시예에서, 상기 미세 선폭은 WD(working distance)가 155㎜ 이하에서 0.1 내지 0.2㎜ 이하일 수 있다.

일실시예에서, 상기 1차 광원부는 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 중 어느 하나, 및 상기 LED 또는 상기 LD의 전면에 초접점 집광렌즈를 구비하고 집광된 상기 제1광을 출력할 수 있다.

일실시예에서, 상기 2차 광원부는 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene tererphthalate, PET) 수지 소재의 균일 격자체 필름 형태를 구비할 수 있다.

전술한 본 발명의 반도체 패키지 검사용 라인 레이저 장치에 의하면, 삼각라인 패턴구조에 의한 격자형 패턴 광을 적용하여 레이저 포인터 광을 라인이나 2D 패턴 형태로 구현이 가능하게 함으로서 기존의 렌즈계를 이용한 굴절광학계 방식과는 차별되는 독창적인 구조의 라인 스캔 방식의 광원 혹은 라인 레이저를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 반도체 패키지 검사용 라인 레이저 장치는 반도체 패키지에 대한 어레이 정도를 검사할 시 라인의 왜곡된 형상으로부터 반도체 칩이나 반도체 패키지의 위치와 형태의 이상 유무를 확인할 수 있으며, 라인레이저의 깊이(depth) 정보를 받음으로써 기존의 CCD(charge coupled device) 비젼에서 줄 수 없는 정확한 3D 정보를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 반도체 패키지 검사용 라인 레이저 장치에서 균일한 선폭과 넓은 방사각의 성능을 구현함으로써 정밀하면서 빠른 반도체 칩이나 패키지의 검사를 가능하게 하는 효과가 있고, 이러한 성능을 갖춘 3차원(3D) 모폴로지(morphology)를 이용한 초소형 반도체 패키지 검사용 소형 라인 레이저를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 라인 레이저 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 라인 레이저 장치에 채용할 수 있는 격자형 미러를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 라인 레이저 장치에 채용할 수 있는 격자형 미러의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 라인 레이저 장치에 의한 라인 빔과 비교예의 라인 빔을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 본 실시예의 라인 빔에 대한 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 레이저 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 라인 레이저 장치의 작업 공간에 대한 예시도이다.
도 8은 도 6의 라인 레이저 장치에 의한 반도체 패키지의 어레이 정도를 검사하는 과정에 대한 예시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 라인 레이저 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 라인 레이저 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 라인 레이저 장치에 채용할 수 있는 격자형 미러를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 1의 라인 레이저 장치에 채용할 수 있는 격자형 미러의 구성을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 1의 라인 레이저 장치에 의한 라인 빔과 비교예의 라인 빔을 나타낸 도면이다. 그리고 도 5는 도 4의 본 실시예의 라인 빔에 대한 부분 확대도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 라인 레이저 장치(100)는 1차 광원부(10)와 2차 광원부(20) 및 반사경(30)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 라인 레이저 장치(100)는 제어부(40) 및 하우징(50)을 더 구비할 수 있다.

1차 광원부(10)는 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 또는 레이저 다이오드(laser diode, LD)중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 집광 광원을 형성할 수 있는 광원이면 어느 것이던 적용이 가능하다. 예컨대, 본 실시예의 LED 또는 LD의 전면에는 초접점 집광렌즈(12)가 구비될 수 있으며, 이를 통하여 1차 광원부(10)는 집광된 1차 광원(이하 '제1광'이라고도 한다)를 출력할 수 있다.

또한, 1차 광원부(10)는 x축 및 y축 방향으로의 각도를 조절하는 역할을 하는 각도조절 제어 수단을 추가로 구비할 수 있다. 각도조절 제어 수단은 x축 각도 조절 수단과 y축 각도 조절 수단을 포함할 수 있고, 제어부(50)에 의해 제어될 수 있다. 이러한 각도조절 제어 수단은 모터 등 다양한 액추에이터 중 적어도 일 형태를 구비할 수 있다.

1차 광원부(10)에서 조사되는 1차 광원(B1) 또는 1차 광원 라인이 2차 광원부(20)의 주면과 이루는 제1 경사각(a1)은 5° 내지 10° 이하의 경사각으로 형성되어질 수 있으며, 바람직하게는 1차 광원부(10)와 2차 광원부(20)의 제1 경사각(a1)은 6.5°로 형성되게 조정될 수 있다. 2차 광원부(20)의 주면은 하기의 삼각 라인 형태의 돌출부(21)의 꼭지점이나 꼭지점 라인을 포함하는 가상 평면(Lv)에 대응하거나 이 가상 평면과 평행한 플레이트의 일면에 대응할 수 있다.

2차 광원부(20)는 1차 광원부(10)에서 집광되어 조사되는 1차 광원이 균일한 광 분포를 가지고 정렬하도록 반사시키기 위한 격자형 미러(grating mirror)를 구비한다.

2차 광원부(20)의 회절 격자형 미러는 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 소재로 금형에 의해 제작되는 두께(t1) 0.2㎜ 내지 1㎜의 필름 형태를 구비할 수 있다. 이러한 필름 형태의 회절 격자형 미러 또는 간략히 격자형 미러는 자외선(UV) 수지 등의 접착수단(40)을 통해 하우징(50)에 결합될 수 있다.

또한, 격자형 미러는 삼각 라인 형태의 돌출부(21)을 구비한 삼각 라인 패턴 구조를 구비할 수 있다. 또한, 구현에 따라서, 격자형 미러는 삼각 라인 형태의 인접한 돌출부(21) 사이에 소정 간격(d2)만큼 주면과 대략 평행한 저면부를 구비할 수 있다.

삼각 라인 패턴 구조는 100㎛의 피치 간격(d1)과 38° 브레이징 각도를 갖는다. 또한, 삼각 라인 패턴 구조는 33.40㎛의 패턴 높이(t2)를 가질 수 있다. 이러한 구성에 의해, 2차 광원부(20)는 삼각 라인 패턴 구조의 격자 회절을 통해 1차 광원(제1광)과 반사광을 방사각(A1) 130° 내지 135°로 균질한 미세 선폭을 갖는 2차 광원(또는 '제2광'이라고도 한다)(B2)으로 출력할 수 있다.

미세 선폭은, 라인 레이저 장치의 작업거리(working distance, WD)가 135㎜ 내지 155㎜ 이하일 때, 균일 라인 빔(LB)에서 0.1㎜ 내지 0.2㎜ 이하의 선폭(w1)을 갖도록 조절되며, 상기의 작업거리에서 10% 이내의 광분포도 오차를 갖도록 설계될 수 있다.

반사경(30)은 1차 광원부(10)와 마주하는 위치에 배치된다. 반사경(30)은 2차 광원부(20)를 게재하고 1차 광원부(10)과 마주하는 측에서 2차 광원부(20)를 경유하여 나오는 1차 광원을 반사하여 다시 2차 광원부(20)로 되돌려 보내도록 설치된다.

이때 반사경(30)의 반사광이 유동하거나 연장하는 방향(B1a)과 2차 광원부(20)의 주면 사이에 형성되는 제2 경사각(a2)은 5° 내지 10°이하의 경사각으로 형성되며, 바람직하게는 반사경(30)과 2차 광원부(20) 사이의 제2 경사각(a2)은 7°로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 경사각과 제2 경사각의 차이는 1°보다 작다.

또한, 반사경(30)에도 x축 및 y축 방향으로의 각도를 조절하기 위하여 1차 광원부(10)의 각도조절 제어 수단과 유사하게 x축 각도 조절 수단과 y축 각도 조절 수단을 구비한 각도 조절 제어 수단이 추가로 구비될 수 있다.

제어부(40)는 1차 광원부(10)의 동작을 제어하고, 구현에 따라 제1 광원부(10) 또는 반사경(30)의 팬 또는 틸트 동작을 제어할 수 있다. 이러한 제어부(40)는 논리회로, 마이컴, 또는 마이크로프로세서로 구현될 수 있다. 이러한 제어부(40)는 하우징(50) 내에서 1차 광원부(10) 등과 함께 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 하우징(50)의 외부에 별도의 장치로 설치될 수 있다. 그 경우, 1차 광원부(10)는 신호 또는 데이터 송수신을 위한 통신케이블이나 통신모듈이 결합될 수 있다.

하우징(50)은 1차 광원부(10), 2차 광원부(20) 및 반사경(30)를 지지하며, 이들의 배치 관계가 본 실시예에 따른 특정 배치 구조를 갖도록 이루어진다. 이를 위해 하우징(50)은 사각 박스 형태의 중앙부 내부에 2차 광원부(20)를 배치하고, 2차 광원부(20)에서 삼각 라인 패턴 구조가 위치하는 주면에서 삼각 라인 패턴 구조의 돌출 꼭지점이나 돌출 라인을 포함하는 평면 상의 일측에 1차 광원부(10)를 6.5°의 경사각으로 기울여 배치하고, 상기 평면 상의 타측에 반사경(30)을 7°의 경사각으로 기울여 배치하도록 구성될 수 있다. 전술한 하우징(50)의 크기는 가로 길이(L1) 약 81.0㎜, 높이(h1) 약 31.0㎜의 사각 박스 형태일 수 있다.

전술한 구성에 의하면, 반사경(30)은 1차 광원의 일부 손실되는 레이저빔을 2차 광원부(20)로 재 반사시킴으로써, 광 에너지 손실을 최소화하여 효율성을 극대화하는 효과를 제공할 수 있다. 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 라인 레이저 장치에 의해 생성되는 라인 빔은, 도 4의 (b)에 도시한 비교예의 라인 빔과 도 4의 (c)에 도시한 다른 비교예의 라인 빔에 비해 균질도가 매우 우수한 것을 알 수 있다. 여기서, 도 4의 (b)의 라인 빔은 기존의 실린더형 렌즈를 사용한 경우를 나타내고, 도 4의 (c)의 라인 빔은 기존의 라인 생성 렌즈(line generate lesns)를 사용하는 경우를 나타낸다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 라인 빔(LB)은 도 5에 도시한 바와 같이, 가우시안 빔의 특성을 정의하는 방법에 따를 때, 그 선폭(w1)이 작업거리(WD) 155㎜에서 0.1 내지 0.2㎜ 이하이고, 우수한 균질을 갖는 것을 확인할 수 있다. 라인 빔(LB)의 길이(L2)은 작업거리(WD) 135㎜에서 약 200㎜일 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 레이저 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 도 6의 라인 레이저 장치의 작업 공간에 대한 예시도이다. 그리고 도 8은 도 6의 라인 레이저 장치에 의한 반도체 패키지의 어레이 정도를 검사하는 과정에 대한 예시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 라인 레이저 장치(100)는 반도체나 패키지(110)를 검사하는 검사 장치(500)에 라인 카메라(200)과 함께 하우징(300)에 일체로 탑재될 수 있다. 여기서, 작업거리(WD) 예컨대 135㎜에서 제2광에 의한 라인 빔(LB)의 길이(L3)은 200㎜일 수 있다.

라인 카메라(200)는 라인 레이저 장치(100)의 측면에 인접하게 배치될 수 있고, 라인 카메라(200)의 화각(FOV)은 약 150㎜일 수 있다.

하우징(300)은 레이저 장치(100)와 라인 카메라(200)를 지지하며, 대략 사각 박스 형태를 구비할 수 있다. 하우징(300)의 길이(L4)는 약 90㎜이고, 높이(L5)는 약 60㎜일 수 있다.

검사 장치(500)는 검사 대상인 타겟(target)에 레이저 라인 빔을 조사하여 예컨대 반도체 패키지(110)에 대한 어레이 정렬 정도를 검사하고, 검사 라인의 왜곡된 형상으로 패키지의 위치와 형태의 이상 유무를 확인할 수 있다.

제어부(도 1의 40 참조)는 라인 레이저 장치(100)의 깊이(depth) 정보를 영상 처리를 통해 기존의 CCD 비전에서 줄 수 없는 정화간 3D 정보를 제공할 수 있다. 일례로, 도 8의 (a)의 반도체 패키지에 대한 원본 이미지를 영상 처리하여 도 8의 (b)와 같은 영상을 출력하여 제공할 수 있다.

도 8의 (b)에서 기준 라인(R1)에 대하여 반도체 패키지의 특정 부분(X1)에서 왜곡된 형상이 있음을 알 수 있고, 이를 통해 반도체 패키지의 위치와 형태의 이상 유무를 정확하게 확인할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 라인 패턴 구조를 갖는 격자형 미러(또는 반사체)를 사용하여 흡수가 적어 광 효율이 높고 광 분포가 전체적으로 균질도의 편차가 적으며, 렌즈계의 사용보다 제조단가가 저렴한 콤팩트한 사이즈의 라인 레이저 장치를 제공할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 1차 광원부 20: 2차 광원부
30: 반사경 50: 하우징

Claims

광원 소스;
상기 광원 소스의 광을 반사하며 일면 상에서 상기 광원 소스의 제1광을 제1 경사각으로 받도록 배치되는 격자형 미러;
상기 격자형 미러를 게재하고 상기 광원 소스과 마주하는 측에 배치되어 상기 격자형 미러에서 굴절된 제1광을 상기 격자형 미러로 반사하는 반사경; 및
상기 광원 소스, 상기 격자형 미러 및 상기 반사경을 지지하는 하우징을 포함하며,
상기 격자형 미러는 상기 반사경에서 반사되는 반사광을 상기 제1 경사각과 다른 제2 경사각으로 받도록 배치되는 라인 레이저 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광원 소스는 레이저 다이오드(laser diode, LD)를 포함하고, 상기 레이저 다이오드는 전면에 초접점 집광렌즈를 구비하며, 상기 레이저 다이오드의 집광된 제1광이 상기 격자형 미러의 반사면에서 반사되는 라인 레이저 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 격자형 미러는 수십 내지 수백 마이크로미터(㎛) 간격을 갖는 삼각 라인 형태의 격자 구조를 구비하며, 상기 격자형 미러에서 반사된 제2광은 격자 회절로 인한 균질한 초미세 선폭을 갖는 라인 레이저 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 균질한 초미세 선폭은 작업거리(working distance, WD)는 150㎜ 이하에서 0.1m 이하인 라인 레이저 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 격자형 미러는 삼각 라인 패턴 구조를 구비하고, 상기 삼각 라인 패턴 구조는 100㎛의 피치 간격과 38°의 브레이징 각도를 구비하는 라인 레이저 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 2차 광원부는 유리(glass), 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene tererphthalate, PET) 수지 소재의 균일 격자체 필름 형태를 구비하는 것을 특징으로 하는 라인 레이저 장치.