KR20220088461A - 융합 유리 시스템 및 방법들의 레이저 두께 제어를 위한 에너지 전달 최적화 - Google Patents

Abstract

유리 시트 생산 동안에 유리의 두께를 제어하기 위한 장치들 및 방법들이 설명된다. 상기 장치들 및 방법들은 용융 유리의 특정 일부를 가열하기 위해 레이저 빔을 사용한다. 일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템은 유리 시트를 가로질러 보다 일관된 유리 두께를 생성하기 위해 레이저 빔을 제어한다. 일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템은, 예를 들어 동시에 유리의 다양한 부분들을 가열하기 위해 레이저 빔을 다중화한다.

Description

융합 유리 시스템 및 방법들의 레이저 두께 제어를 위한 에너지 전달 최적화

- 관련 출원에 대한 상호-참조

본 출원은 2019년 10월 22일 출원된 미국 예비 출원 일련번호 제62/924,312호의 35 U.S.C.§119 하의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 전체로서 참조로 본 명세서에 통합된다.

본 개시는 유리 시트들의 생산에 관한 것이며, 보다 상세하게는 유리 시트 생산 동안에 유리의 두께를 제어하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다.

유리 시트들은 다양한 응용 분야에서 사용된다. 예를 들어, 이들은 모바일 장치, 랩톱, 태블릿, 컴퓨터 모니터 및 텔레비전 디스플레이와 같은 유리 디스플레이 패널들에 사용될 수 있다. 유리 시트들은 용융 유리가 유리 성형 장치 위로 인발되는 융합 하향 인발 공정(fusion drawdown process)에 의해 제조될 수 있다. 다양한 응용 분야들에서 제조된 유리의 두께를 정밀하게 제어하는 것이 중요할 수 있다. 열역학적 및 유리 유동 조건들은 유리 리본이 융합 하향 인발 공정으로 형성될 때 유리 리본 폭의 전체 또는 일부에 걸쳐 불균일할 수 있다. 예를 들어, 유리 리본이 형성될 때의 표면 장력은 유리 리본의 두께에서 발생할 수 있는 변동들을 완전히 방지하기에 적절하지 않을 수 있다. 일부 예들에서, 비록 유리 두께 변동들은 크기가 수 마이크론일 수 있지만, 그 결과들이 중요할 수 있으므로 변동들은 바람직하지 않다. 따라서, 유리 시트들의 생산을 개선할 수 있는 기회들이 있다.

본 명세서에 개시된 피쳐들은 유리 성형 장치에서 레이저에 의해 전달되는 에너지를 사용하여 유리(예를 들어, 리본) 두께의 제어를 허용한다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 피쳐들은 비교적 균일한 유리를 생성하기 위해 레이저에 의해 전달되는 레이저 에너지의 균일성, 정밀도, 속도 및 제어를 개선할 수 있다. 다양한 이점 중에서, 실시예들은 용융 유리 시트를 따라 일관된 레이저 에너지의 전달을 허용할 수 있다. 실시예들은 또한 레이저가 창을 가로질러 스캔될 때 빔 위치 편차 및 파워 손실의 자동 보상을 허용할 수 있다. 일부 예에서, 실시예들은, 예를 들어 레이저 빔 형상의 수정을 제공함으로써 다운-더-드로우(down-the-draw) 변동의 완화를 허용할 수 있다. 일부 실시예들은 또한 용융 유리를 가열하기 위해 다중 레이저 빔을 사용할 수 있으며, 이는 용융 유리를 보다 신속하게 스캐닝하는 것을 허용할 수 있다. 이들 실시예들은 또한 용융 유리의 더 넓은 영역이 단일 스캐닝 시스템으로 스캐닝되는 것을 허용할 수 있다. 이러한 개시의 이점을 갖는 당업자는 다른 이점들을 또한 인식할 수 있다.

일부 예에서, 레이저 제어 시스템은 유리 성형 장치의 용융 유리의 일부를 미리 선택할 수 있다. 레이저 제어 시스템은 레이저 발생기로부터의 레이저 빔을 용융 유리의 미리 선택된 일부로 반사하도록 반사 장치를 구성할 수 있다. 레이저 제어 시스템은 용융 유리의 미리 선택된 부분에 대한 레이저 빔의 입사각에 기초하여 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정할 수 있다. 레이저 제어 시스템은 또한 레이저 발생기를 활성화하여 용융 유리의 미리 선택된 부분을 가열하기 위해 결정된 파워 밀도로 레이저 빔을 생성할 수 있다.

일부 예들에서, 레이저 제어 시스템은 반사 장치의 위치에 기초하여 용융 유리의 미리 선택된 부분에 대한 레이저 빔의 입사각을 결정할 수 있다.

일부 예들에서, 레이저 제어 시스템은 입사각에 기초하여 용융 유리의 미리 선택된 부분으로부터 반사될 레이저 빔의 레이저 에너지의 양을 결정할 수 있다. 그 다음, 레이저 제어 시스템은 용융 유리의 미리 선택된 부분으로부터 반사될 레이저 빔의 레이저 에너지의 양에 기초하여 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정할 수 있다.

일부 예에서, 레이저 제어 시스템은 적어도 하나의 창을 통해 진행할 때 레이저 빔이 경험할 횡방향 시프트를 결정할 수 있다. 그 다음, 레이저 제어 시스템은 결정된 횡방향 시프트에 기초하여 레이저 발생기로부터 용융 유리의 미리 선택된 부분으로 레이저 빔을 반사하도록 반사 장치를 구성할 수 있다.

일부 예들에서, 레이저 제어 시스템은 레이저 빔이 반사 장치로부터 용융 유리의 미리 선택된 부분까지 이동할 길이를 결정할 수 있다. 그런 다음 레이저 제어 시스템은 용융 유리의 미리 선택된 부분에 위치된 허리를 가진 레이저 빔을 생성하도록 레이저 발생기를 구성할 수 있다. 일부 예들에서, 레이저 제어 시스템은 레이저 빔을 비활성화하기 위해 레이저 생성기를 비활성화할 수 있다. 그 다음, 레이저 빔 제어 시스템은 레이저 발생기로부터의 레이저 빔을 용융 유리의 다른 미리 선택된 부분으로 반사하도록 반사 장치를 구성할 수 있다. 레이저 제어 시스템은 또한 레이저 빔이 반사 장치에서 용융 유리의 다른 미리 선택된 부분으로 이동하는 길이의 변화를 결정할 수 있으며, 용융 유리의 다른 미리 선택된 부분에 위치될 허리가 가 있는 레이저 빔을 생성하도록 레이저 발생기를 구성할 수 있다. 이어서 레이저 제어 시스템이 레이저 발생기를 다시 활성화하여 레이저 빔을 활성화할 수 있다. 일부 예에서, 레이저 제어 시스템은 레이저 제어 시스템이 용융 유리의 다양한 부분에 레이저 빔을 반사하도록 반사 장치를 구성할 때 레이저 발생기를 작동 가능한 상태로 유지한다. 예를 들어, 레이저 제어 시스템은 레이저 파워를 변조하고, 이를 유리(예: 이미 충분히 얇은 섹션들)에 열 에너지를 제공할 필요가 없는 경우 매우 낮은 설정(예: 기본적으로 0의 파워)으로 설정할 수 있다. 그런 다음 레이저 제어 시스템은 얇게 해야 하는 유리 섹션들을 커버할 때 레이저 빔 파워를 증가시킨다.

일부 예들에서, 회절 광학 요소(DOE) 또는 공간 광 변조기(SLM)와 같은 빔 성형 요소가 레이저 제어 시스템에 의해 사용될 수 있다. 빔 성형 요소는 용융 유리 상에 투영된 레이저 빔 패턴이 미리 결정된 에너지 분포를 갖도록 입사 레이저 빔을 수정(예를 들어, 성형)한다. 레이저 제어 시스템은 응용 분야의 요구 사항들(예: 윤곽 등을 설명하기 위해 용융 유리를 가로질러 균일한 에너지)을 충족하기 위해 레이저에 의해 제공되는 에너지의 공간 분포를 조정할 수 있다.

일부 예에서, 장치는 레이저 빔을 생성하도록 동작 가능한 레이저 생성기를 포함한다. 장치는 또한 레이저 발생기로부터의 레이저 빔을 유리 성형 장치의 용융 유리로 반사시키도록 구성된 반사 장치를 포함할 수 있다. 장치는 또한 레이저 발생기 및 반사 장치에 통신 가능하게 결합된 컨트롤러를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 유리 성형 장치의 용융 유리의 일부를 미리 선택하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 또한 레이저 발생기로부터의 레이저 빔을 용융 유리의 미리 선택된 부분으로 반사하도록 반사 장치를 구성하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 용융 유리의 미리 선택된 부분에 대한 레이저 빔의 입사각에 기초하여 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 또한 용융 유리의 미리 선택된 부분을 가열하기 위해 결정된 파워 밀도에서 레이저 빔을 생성하도록 레이저 발생기를 활성화하도록 구성될 수 있다.

본 개시는 일 실시예에서 명령들을 저장하는 메모리 소자; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고 명령들을 실행하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다. 실행될 때, 명령들은 컨트롤러로 하여금 유리 성형 장치의 용융 유리의 일부를 미리 선택하게 하고; 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 레이저 빔을 반사하도록 반사 장치를 구성하게 하고; 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정하게 하고; 그리고 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부를 가열하기 위해 상기 결정된 파워 밀도로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 활성화하게 한다.

본 개시는, 다른 실시예에서, 레이저 빔을 생성하도록 작동 가능한 레이저 발생기; 상기 레이저 빔을 상기 레이저 발생기로부터 유리 성형 장치의 용융 유리로 반사시키도록 구성된 반사 장치; 및 상기 레이저 발생기 및 상기 반사 장치에 통신 가능하게 결합된 컨트롤러;를 포함하는 장치를 설명한다. 상기 컨트롤러는, 상기 유리 성형 장치의 상기 용융 유리의 일부를 미리 선택하고; 상기 레이저 빔을 상기 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 반사하도록 상기 반사 장치를 구성하고; 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정하고; 그리고 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부를 가열하기 위해 상기 결정된 파워 밀도로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 활성화하도록 구성될 수 있다.

본 개시는, 또 다른 실시예에서, 유리 성형 장치의 용융 유리를 가열하기 위한 방법을 설명하며, 상기 방법은 상기 유리 성형 장치의 상기 용융 유리의 일부를 미리 선택하는 단계; 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 레이저 빔을 반사시키도록 반사 장치를 구성하는 단계; 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정하는 단계; 및 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부를 가열하도록 상기 결정된 파워 밀도로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 활성화하는 단계를 포함한다.

본 개시는, 추가 실시예에서, 유리 성형 장치의 용융 유리를 가열하기 위한 방법을 설명하며, 상기 방법은 유리 성형 장치의 상기 용융 유리의 일부를 미리 선택하는 단계; 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 레이저 빔을 반사시키도록 반사 장치를 구성하는 단계; 상기 반사 장치로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔이 이동할 길이를 결정하는 단계; 및 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 위치되는 허리를 갖는 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 구성하는 단계를 포함한다.

본 개시는, 또 다른 추가 실시예에서, 유리 성형 장치의 용융 유리를 가열하기 위한 방법을 설명하며, 상기 방법은 유리 성형 장치의 상기 용융 유리의 일부를 미리 선택하는 단계; 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 레이저 빔을 반사시키도록 반사 장치를 구성하는 단계; 상기 반사 장치로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔이 이동할 길이를 결정하는 단계; 및 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 위치되는 허리를 갖는 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 구성하는 단계; 및 상기 레이저 빔을 발생시키기 위해 상기 레이저 발생기를 활성화 하는 단계를 포함한다.

본 개시는, 추가 실시예에서, 유리 성형 장치의 용융 유리를 가열하기 위한 방법을 설명하며, 상기 방법은 레이저 빔에 의해 가열될 용융 유리에 대한 반사 장치의 위치를 결정하는 단계; 용융 유리 상으로 반사 장치로부터 반사하는 레이저 빔의 예상 입사각을 결정하는 단계; 계산된 입사각에 기초하여 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 계산하는 단계; 및 계산된 파워 밀도를 갖는 레이저 빔을 생성하도록 레이저 생성기를 구성하는 단계를 포함한다.

일부 예들에서, 다중화 레이저 제어 시스템은 레이저 빔을 생성하기 위한 레이저 발생기, 동적 초점 장치, 멀티플렉서, 및 복수의 빔 스캐닝 장치를 포함한다. 레이저 발생기는 레이저 빔을 생성하고 동적 초점 장치를 통해 레이저 빔을 제공하도록 구성된다. 동적 초점 장치는 레이저 빔에 적어도 하나의 동적 집속 작업을 적용하고 집속된 레이저 빔을 멀티플렉서로 지향시킨다. 멀티플렉서는 레이저 빔을 순차적(예를 들어, 시간적) 기반으로 또는 동시에 복수의 빔 스캐닝 디바이스에 제공한다. 각각의 빔 스캐닝 장치는 유리 성형 장치의 용융 유리의 일부에 레이저 빔을 제공할 수 있다.

본 개시는, 다른 실시예에서, 유리 성형 장치의 용융 유리를 가열하기 위한 방법을 설명하며, 상기 방법은 복수의 빔 스캐닝 장치에 레이저 빔을 제공하도록 멀티플렉서를 구성하는 단계; 동적 초점 장치를 복수의 빔 스캐닝 장치에 동기화하는 단계; 레이저 빔을 생성하도록 레이저 빔 생성기를 구성하는 단계로서, 여기서 상기 레이저 빔은 레이저 생성기로부터 멀티플렉서로, 그리고 멀티플렉서로부터 복수의 빔 스캐닝 장치로 진행하는 단계; 및 복수의 빔 스캐닝 장치들 중의 적어도 하나로부터의 레이저 빔으로 용융 유리의 일부를 가열하는 단계를 포함한다.

상기의 요약 및 예시적 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명은 첨부된 도면들과 결합하여 읽혀질 수 있다. 도면들은 본 명세서에서 논의된 예시적 실시예들의 일부를 보여준다. 하기에서 추가로 설명된 바와 같이, 청구범위들은 예시적 실시예들로 제한되지 않는다. 명확성과 가독성을 위해 도면들은 특정 피쳐(feature)들의 뷰(view)를 생략할 수 있다.
도 1은 일부 실시예들에 따른 레이저 빔 제어 시스템을 갖는 예시적인 유리 성형 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 일부 실시예들에 따른 예시적인 레이저 빔 제어 시스템의 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 일부 실시예들에 따라 유리의 일부 상에 입사되는, 도 1의 유리 성형 장치에 의해 생성된 레이저 빔을 도시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따라 다양한 입사각에서 도 1의 유리 성형 장치에 의해 생성된 레이저 빔으로부터의 반사된 레이저 광의 세기를 도시한다.
도 5는 일부 실시예들에 따라 창을 통해 진행하는 레이저 빔에 의해 경험되는 횡방향 시프트를 예시한다.
도 6a 및 도 6b는 일부 실시예들에 따라 도 2의 레이저 빔 제어 시스템에 의한 레이저 빔의 형상화(shaping)를 예시한다.
도 7a 및 도 7b는 일부 실시예들에 따라 도 2의 레이저 빔 제어 시스템에 의한 레이저 빔의 신장화(elongating)를 예시한다.
도 8은 일부 실시예들에 따라 도 2의 레이저 빔 제어 시스템에 의한 유리 상의 레이저 빔 허리의 위치 선정(positioning)을 예시한다.
도 9a 및 도 9b는 일부 실시예들에 따라 유리에 도달하기 전에 레이저 빔이 다양한 각도로 이동하는 길이들을 예시한다.
도 10a 및 10b는 일부 실시예들에 따라 유리에 도달하기 전에 레이저 빔이 다양한 각도로 이동하는 길이를 나타내는 차트들을 예시한다.
도 11, 12, 13, 14 및 15는 일부 실시예들에 따른 예시적인 다중화(multiplexing) 레이저 빔 제어 시스템들을 개략적으로 예시한다.
도 16은 일부 실시예들에 따른 레이저 빔 제어 시스템에 의해 수행될 수 있는 예시적인 방법을 예시한다.
도 17은 일부 실시예들에 따른 레이저 빔 제어 시스템에 의해 수행될 수 있는 다른 예시적인 방법을 예시한다.

본 출원은 예시적인(즉, 예시의) 실시예들을 개시한다. 본 개시는 예시적인 실시예들로 제한되지 않는다. 따라서, 청구범위의 많은 구현들은 예시적인 실시예와 상이할 것이다. 본 개시의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 청구범위에 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 청구범위는 그러한 수정들을 포함하는 구현들을 포함하도록 의되된다.

때때로, 본 출원은 도면들을 볼 때 독자에게 컨텍스트를 제공하기 위해 방향성 용어들(예를 들어, 앞, 뒤, 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽 등)를 사용한다. 그러나 청구범위는 도면들에 도시된 방향들로 제한되지 않는다. 임의의 절대 용어(예: 높음, 낮음 등)는 해당하는 상대 용어(예: 더 높음, 더 낮음 등)를 개시하는 것으로 이해될 수 있다.

본 개시는 유리 성형 공정 동안 레이저에 의해 전달된 에너지를 사용하여 리본 두께를 제어하기 위한 장치 및 방법들을 개시한다. 일부 예들에서, 레이저에 의해 유리 리본에 제공되는 레이저 에너지의 균일성, 정밀도, 속도 및/또는 제어가 개선된다.

다양한 이점들 중에서, 실시예들은 용융 유리 시트를 따라 일관된 레이저 에너지의 전달을 허용할 수 있다. 실시예들은 또한 레이저가 창을 가로질러 스캔될 때 빔 위치 편차 및 파워 손실의 자동 보상을 허용할 수 있다. 일부 예들에서, 실시예들은, 예를 들어 레이저 빔 형상의 수정을 제공함으로써 다운-더-드로우(down-the-draw) 변동의 완화를 허용할 수 있다. 일부 실시예들 또한 용융 유리를 가열하기 위해 다중 레이저 빔을 사용할 수 있으며, 이는 용융 유리를 보다 신속하게 스캐닝하는 것을 허용할 수 있다. 이들 실시예들은 또한 용융 유리의 더 넓은 영역이 단일 스캐닝 시스템으로 스캐닝되는 것을 허용할 수 있다. 이러한 개시의 이점들을 갖는 당업자는 다른 이점들을 또한 인식할 수 있다.

일부 예시들에서, 레이저 빔은 레이저 빔 제어 시스템에 의해, 루트 레벨(root level) 위에서와 같은, 용융 유리 리본으로 지향된다. 레이저 빔 시스템은, 허용된다면, 용융 유리 리본에 새로운 표면 장력 평형을 생성하는 점도의 감소를 야기하며, 이는 예를 들어 유리 두께의 감소와 같이 냉각된 유리로 설정될(set) 것이다.

일부 예시들에서, 레이저 빔 제어 시스템은 점도 감소에 의해 야기되는 유리 두께 변화를 보상할 수 있다. 허용된다면, 점도의 감소는 용융 유리 리본에 새로운 표면 장력 평형을 생성하며, 이는 예를 들어 유리 두께의 감소와 같이 냉각된 유리로 설정될 것이다.

일부 예시들에서, 레이저 빔 제어 시스템은 레이저 빔 입사각들 및 레이저 빔 반사들(예를 들어, 프레넬 반사들)에 의해 야기된 오류들(예를 들어, 레이저 빔 에너지의 손실)을 보상한다. 일부 예시들에서, 레이저 빔은 창들(예를 들어, 유리 또는 플라스틱 창들)과 같은 유리 성형 시스템의 부분들을 통한 레이저 빔 전송 손실을 보상한다. 레이저 빔 제어 시스템은 용융 유리 리본(예: 유리 시트)을 가로질러 일관된 에너지 프로파일이 적용될 수 있도록 한다.

일부 예시들에서, 레이저 빔 제어 시스템은 유리 성형 공정 동안 용융 유리로 지향되는 레이저 빔의 빔 형상을 수정함으로써 유리 두께 일관성을 개선한다. 일부 예시들에서, 레이저 빔 제어 시스템은 유리에 대한 레이저 빔 각도 및 레이저 빔 소스에서 용융 유리 리본의 타겟 영역까지의 길이를 기초로 레이저 빔의 허리(waist)의 배치를 조정하여 유리 두께 일관성을 개선한다.

일부 예시들에서, 레이저 빔 제어 시스템은 용융 유리의 리본을 가로질러 스캔하기 위해 다중 레이저 빔을 사용하여: 유리를 가로질러 보다 빠르게 스캔하고; 단일 스캐닝 시스템으로 유리의 더 넓은 영역을 커버하고(예: 확장성을 위해); 및/또는 유리에 고정된(또는 시변적(time-varying)) 레이저 빔 패턴을 보다 쉽게 생성할 수 있다. 일부 예시들에서, 레이저 빔 제어 시스템은 회절 광학 요소, 음향 광학 변조기 또는 기타 광학 및 전자 수단들 중의 하나 이상을 사용하여 레이저 빔을 용융 유리 리본으로 동시에 또는 순차적으로 지향되는 다중 레이저 빔으로 분할한다.

도 1을 참조하면, 유리 성형 장치(20)는 벽들(25, 26)에 의해 길이 방향 측부들에서 경계가 정해진 개방 채널(24)을 갖는 성형 웨지(22)를 포함한다. 상기 벽들(25,26)은 각각 대향하는 길이 방향으로 연장되는 오버플로우 위어(overflow weir)들(27 및 28)에서 그 상부 범위가 종결된다. 오버플로우 위어(27, 28)는 한 쌍의 대향하고 실질적으로 수직인 성형 표면(30)들과 일체이며, 차례로 대향하는 한 쌍의 하향 경사 수렴 성형 표면(32)들과 일체이다. 한 쌍의 하향 경사 수렴 표면(32)들은 성형 웨지(22)의 루트(34)를 포함하는 실질적으로 수평인 하부 정점에서 종결된다. 하향 경사 수렴 표면(32)들의 각각은, 일부 예들에서 한 쌍의 에지 디렉터(50)들을 포함할 수 있다. 하나의 하향 경사 수렴 표면(32) 및 대응하는 쌍의 에지 디렉터가 도 1에 도시되어 있다.

용융 유리는 개방 채널(24)과 유체 연통하는 전달 통로(38)에 의해 개방 채널(24) 내로 전달된다. 한 쌍의 댐(40)들이 개방 채널(24)의 각 단부에 인접한 오버플로우 위어(27,28)들 위에 제공되어 용융 유리의 개별 흐름들로서 오버플로우 위어(27, 28)들 위로 용융 유리의 자유 표면(42)의 오버플로우를 지향시킨다. 전달 통로(38)에 인접한 개방 채널(24)의 단부에 위치된 한 쌍의 댐(40)만이 도 1에 도시되어 있다. 용융 유리의 개별 흐름들은 한 쌍의 대향된 실질적으로 수직인 성형 표면(30)들 및 대향하는 한 쌍의 하향 경사 수렴 성형 표면(32)들을 거쳐 루트(34)로 아래로 흐르며, 여기서 도 1에서 파선들로 도시된, 용융 유리의 개별 흐름들은 수렴하여 용융 유리(44)를 형성한다. 각 쌍의 에지 디렉터(50)는 용융 유리가 루트(34)에 도달할 때까지 각각의 하향 경사 수렴 성형 표면(32)을 따라 용융 유리를 유지시킨다.

풀링 롤(46)들은 성형 웨지(22)의 루트(34)의 하류에 위치하고, 유리 리본(44)에 장력을 인가하기 위해 유리 리본(44)의 양 측부에서 측면 에지(48)들과 맞물린다. 풀링 롤(46)들은 유리 리본(44)의 두께가 그 위치에서 기본적으로 고정되는 루트(34)의 충분히 아래에 위치된다. 풀링 롤(46)들은 유리 리본이 루트(34)에서 형성될 때 유리 리본의 두께를 설정하는 규정된 속도로 유리 리본(44)을 아래쪽으로 인발할 수 있다.

도 1은 또한 레이저 빔(13)을 생성 및 방출하도록 구성된 레이저 발생기(12)를 포함할 수 있는 예시적인 레이저 빔 제어 시스템(10)을 도시한다. 일 실시예에서, 레이저 빔(13)은 루트(34) 아래(예를 들어, 바로 아래)의 용융 유리로 지향되며, 여기에서 레이저 빔(13)에 의해 제공되는 레이저 빔 에너지는 용융 유리를 가로질러 입사 지점들에서 균일하다. 도 1의 측면에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(13)은 레이저 발생기(12)에 의해, 예를 들어 반사 장치(14)를 통해 용융 유리로 지향될 수 있다. 반사 장치(14)로 레이저 빔(13)을 생성하는 하나의 레이저 발생기(12)가 예시되어 있지만, 일부 실시예들에서 추가의 레이저 빔 제어 시스템(10)은 추가 레이저 발생기(12)들 및/또는 반사 장치(14)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 제2 레이저 발생기(12)를 사용하여 레이저 빔을 반사 장치(14)를 통해 용융 유리로 지향하게 할 수 있다. 다른 예시로서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 제2 반사 장치(14)를 통해 용융 유리에 레이저 빔을 지향시키기 위해 제2 레이저 발생기(12)를 사용할 수 있다.

일 실시예에서, 반사 장치(14)는 레이저 발생기(12)에 의해 생성 및 방출되고 용융 유리의 적어도 미리 결정된 부분들 상으로 반사된 레이저 빔(13)을 수신하도록 구성된 반사 표면(15)을 포함할 수 있다. 반사 장치(14)는, 예를 들어 레이저 발생기(12)로부터 레이저 빔을 편향시키도록 구성된 거울일 수 있다. 따라서 반사 장치(14)는 빔 조종 및/또는 스캐닝 장치로서 기능할 수 있다. 도 1에서, 레이저 빔(13)은 용융 유리의 복수의 미리 선택된 부분들로 반사된 레이저 빔(17)들로서 반사 장치(14)에 의해 진행되는 것으로 도시되어 있다.

일 예에서, 반사 표면(15)은 금 코팅된 거울을 포함할 수 있지만, 다른 유형의 거울들이 다른 예들에서 사용될 수 있다. 금 코팅된 거울들은, 예를 들어 적외선 레이저들에 비해 우수하고 일관된 반사율을 제공하기 위해 특정 응용 분야들에서 바람직할 수 있다. 또한, 금 코팅된 거울의 반사율은 레이저 빔(13)의 입사각과 거의 무관하므로 금 코팅된 거울들은 스캐닝 또는 레이저 빔 조종 거울들로서 특히 유용하다.

도 1에 도시된 실시예의 반사 장치(14)는 또한 레이저 빔(13)의 수신 및 레이저 빔(13)의 미리 선택된 부분의 위치에 대한 반사 장치(14)의 반사 표면(15)의 자세를 조정하도록 구성된 조절 메커니즘(16)(예를 들어, 검류계 또는 다각형 스캐너)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사 장치(14)는 반사 표면(15)을 회전시키거나 기울여 레이저 빔(13)을, 예를 들어 반사된 레이저 빔(17)들로서 에지 디렉터(50)의 미리 결정된 부분으로 지향하게 할 수 있다.

일 예에 따르면, 조절 메커니즘(16)은 반사 표면(15)이 유리 리본(44)에 관련하여 축을 따라 검류계에 의해 회전될 수 있도록 반사 표면(15)과 작동 가능하게 연관된 검류계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사 표면(15)은 검류계 모터에 의해 구동되고 이중 화살표(19)로 도시된 바와 같이 축(18a)을 중심으로 회전되는 회전 샤프트(18)에 장착될 수 있다.

도 2는 화살표가 있는 실선이 레이저 빔(예를 들어, 레이저 빔(13), 반사된 레이저 빔(17))들을 나타내고 점선이 전기 제어 신호들을 나타내는 예시적인 레이저 빔 제어 시스템(10)의 부분들을 도시한다. 이 예에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 파워 컨트롤(55) 및 컨트롤 컴퓨터(52)를 포함할 수 있다. 레이저 파워 컨트롤(55) 및 컨트롤 컴퓨터(52) 각각은 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 FPGA(field-programmable gate array), 하나 이상의 ASIC(application-specific integrated circuit), 하나 이상의 상태 머신, 디지털 회로, 또는 임의의 다른 적절한 회로를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 레이저 파워 컨트롤(55) 및 컨트롤 컴퓨터(52) 중 하나 이상은 임의의 적절한 하드웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어(예를 들어, 메모리에 저장된 명령들을 실행하는 하나 이상의 프로세서)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 예를 들어 ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), 플래시 메모리, 이동식 디스크, CD-ROM, 임의의 비휘발성 메모리, 또는 임의의 다른 적절한 메모리와 같은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 레이저 파워 컨트롤(55) 및 컨트롤 컴퓨터(52)의 임의의 하나 이상의 프로세서에 의해 획득 및 실행되어 본 명세서에 설명된 기능들 중 하나 이상을 실행할 수 있는 명령들을 저장할 수 있다.

레이저 파워 컨트롤 유닛(55)은 레이저 발생기(12)에서 생성된 레이저 빔(13)의 펄스 에너지, 빔 폭, 파워 레벨, 및/또는 파장이 미리 선택된 값들을 포함하도록 레이저 발생기(12)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 레이저 파워 컨트롤 유닛(55)은 레이저 발생기(12)가 레이저 빔(13)을 생성하는 동안의 시간 간격들을 제어할 수 있다. 이어서, 컨트롤 컴퓨터(52)가 제공되어 레이저 파워 컨트롤 유닛(55)의 작동을 제어하여, 레이저 파워 컨트롤 유닛(55)이 레이저 발생기(12)로 하여금 미리 선택된 시간 간격들 동안 미리 선택된 파장 및 파워 특성을 갖는 레이저 빔(13)을 생성하게 할 수 있다. 동시에, 컨트롤 컴퓨터(52)는 조절 메커니즘(16)의 기능을 제어하고, 검류계가 사용되는 특정 예에서 검류계의 모터를 제어하기 위해 반사 장치(14)와 작동적으로 연관될 수 있다. 따라서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 반사 표면(15)에 의한 레이저 빔(13)의 수신 및 용융 유리의 미리 선택된 일부들의 위치들에 대한 반사 표면(15)의 자세 및 위치를 조정할 수 있다.

예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 미리 선택된 시간 주기들 동안 반사 장치(14)의 반사 표면(15)에서의 레이저 빔의 반사 및 레이저 빔의 수신에 대하여 복수의 다양한 자세들로 반사 장치(14)의 반사 표면(15)을 조정(예를 들어, 기울이기 또는 회전)하도록 조절 메커니즘(16)을 구성할 수 있다. 결과적으로, 레이저 빔(13)은, 예를 들어 도 1에서 반사된 레이저 빔(17)으로 도시된 바와 같이, 각각의 미리 선택된 시간 주기들 동안 용융 유리의 복수의 미리 선택된 부분들 상으로 지향될 수 있어서, 용융 유리의 두께를 제어할 수 있다.

일부 예들에서, 아래에 추가로 설명되는 바와 같이, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 빔을 멀티플렉서로 지향시키는 동적 초점 모듈을 포함할 수 있다. 멀티플렉서는 예를 들어, 시간 멀티플렉서 또는 분할 멀티플렉서일 수 있다. 멀티플렉서는 레이저 빔을 하나 이상의 빔 스플리터로 지향시킬 수 있다. 빔 스플리터들은 레이저 빔을 용융 유리로 지향할 수 있는 다중 레이저 빔으로 분할할 수 있다. 일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 빔을 용융 유리로 지향시키기 위해 추가 반사 표면(15)들 및/또는 대응하는 조절 메커니즘(16)들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 멀티플렉서, 빔 스플리터, 및 조절 메커니즘 중의 하나 이상을 구성할 수 있다.

도 3a 및 3b는 레이저 빔이 용융 유리 상에 레이저 빔 형상(304)을 형성하도록 용융 유리의 일부에 입사하는 레이저 빔 제어 시스템(10)에 의해 생성된 것과 같은 레이저 빔(302)을 예시한다. 용융 유리는 도 3a 및 도 3b에서 대향하는 화살표들의 위치에 위치된다. 도 3a에서, 용융 유리의 부분에 대한 레이저 빔(302)의 입사각은 0도(즉, 용융 유리의 부분에 수직인)이다. 도 3b에서, 용융 유리의 부분에 대한 레이저 빔(302)의 입사각은 0도보다 크고(즉, 용융 유리(306)의 부분에 대해 경사진), 이에 의해 레이저 빔(302)이 용융 유리 상에 레이저 빔 형상(306)을 형성하도록 한다. 도 3a 및 도 3b에서 레이저 빔 형상(304) 및 레이저 빔 형상(306)으로 각각 표시된 바와 같이, 용융 유리의 부분을 가로지른 레이저 빔(302)의 파워 밀도는 증가된 입사각으로 인해 도 3a에서 보다 도 3b에서 더 작다. 이와 같이, 레이저 빔(302)의 입사각이 증가함에 따라, 용융 유리의 부분들에 대한 레이저 빔(302)의 파워 밀도가 감소하고, 이에 의해 용융 유리에 대한 레이저 에너지 밀도의 불균일한 분포를 야기한다.

일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 용융 유리 상으로의 레이저 빔(302)의 입사각으로 인한 레이저 에너지 밀도의 감소를 보상한다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(302)을 용융 유리에 입사각으로 지향시키도록 반사 장치(14)의 반사 표면(15)을 조정(예를 들어, 기울이기 또는 회전)하도록 조절 메커니즘(16)을 구성할 수 있다. 반사 표면(15)에 대한 조정에 기초하여, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(302)의 입사각에 기초하여 레이저 빔(302)의 예상 파워 밀도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 반사 표면(15)이 레이저 빔(302)을 용융 유리의 중심으로부터 벗어나게 지향시킬 때(도 1에 도시된 바와 같이, 반사 표면이 용융 유리의 중심과 일치한다고 가정하면), 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 파워 컨트롤 유닛(55)으로 하여금 생성된 레이저 빔(302)의 파워를 증가시키도록 할 수 있다. 이와 같이, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 빔이 용융 유리를 가로질러 스캔되는 것과 동일한 파워 밀도를 유지한다.

도 4는 용융 유리에 입사되는 레이저 빔 반사 강도를 나타내는 차트를 도시한다. 도면에서 알 수 있듯이, 반사된 레이저 빔의 강도는 브루우스터 각 이상의 입사각에서 증가하는 경향이 있다. 강도는 또한 다양한 곡선으로 표시된 것처럼 레이저 빔 편광에 기초하여 변한다. 이 예에서, 곡선 Rp는 용융 유리로부터 P-편광 레이저 빔 반사의 강도들을 식별하는 반면 곡선 Rs는 용융 유리로부터 S-편광 레이저 빔 반사에 대한 강도를 식별한다.

일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 용융 유리에 대한 레이저 빔(302)의 입사각으로 인한 레이저 에너지 반사의 증가를 보상한다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(302)을 입사각으로 용융 유리에 지향시키도록 반사 장치(14)의 반사 표면(15)을 조정(예를 들어, 기울이기 또는 회전)하도록 조절 메커니즘(16)을 구성할 수 있다. 반사 표면(15)에 대한 조정에 기초하여, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(302)의 입사각에 기초하여 레이저 빔(302)의 예상 파워 밀도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 반사 표면(15)이 레이저 빔(302)을 용융 유리의 중심으로부터 벗어나게 지향시킬 때(도 1에 도시된 바와 같이, 반사 표면이 용융 유리의 중심과 일치한다고 가정하면), 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 파워 컨트롤 유닛(55)으로 하여금 생성된 레이저 빔(302)의 파워를 증가시키도록 할 수 있다. 이와 같이, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 빔이 용융 유리를 가로질러 스캔되는 것과 동일한 파워 밀도를 유지한다.

도 5는 창(504)을 통해 진행하는 레이저 빔(502)에 의해 경험되는 "d"로 표시되는 측방향 시프트(lateral shift)를 예시한다. 상기 시프트는 스넬의 법칙(Snell's Law)과 관련된 물리학의 원리에 의해 야기되고, 적어도 일부 예들에서 도면에 예시된 방정식에 따라 계산될 수 있다. 방정식에서 "n2"는 창(504)의 재료에 대한 지수를 나타내고, "n1"은 창 외부의 환경, 예를 들어 공기에 대한 지수를 나타낸다. 일부 예에서, 창의 스택-업(stack-up)이 사용되거나 창들 사이에 수냉식 층이 사용된다. 이 예들에서, 상기 방정식은 창의 광학적 스택에 따라 수정된다.

일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 창(504)과 같은 창을 통해 진행할 때 레이저 빔(502)에 야기되는 횡방향 시프트를 보상한다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는, 예를 들어 스넬의 법칙(예를 들어, 도 5에 예시된 방정식)에 기초한 창을 통해 진행하는 레이저 빔(502)의 예상 횡방향 시프트를 계산할 수 있다. 그 다음, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(502)을 용융 유리로 지향하게 하기 위해 창에 의해 야기된 예상되는 횡방향 시프트에 기초하여 반사 장치(14)의 반사 표면(15)을 조정(예를 들어, 기울이기 또는 회전)하도록 조절 메커니즘(16)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(502)이 용융 유리의 타겟 부분에 도달하기 전에 창을 통해 진행한다고 가정한다. 또한 컨트롤 컴퓨터(52)가 0보다 큰 각도(예를 들어, 창에 수직이 아닌)로 창을 통해 진행할 때 레이저 빔의 예상 횡방향 시프트를 계산한다고 가정한다. 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(502)이 반사 장치(14)로부터 반사될 때 예상되는 횡방향 시프트의 양만큼 오프셋되는 위치에서 창에 입사하도록 반사 장치(14)의 반사 표면(15)을 조정하도록 조절 메커니즘(16)을 구성할 수 있다. 이와 같이, 창을 통해 진행한 후, 레이저 빔(502)은 (예를 들어, 계산된 횡방향 시프트의 양만큼 오프셋되기 보다는) 용융 유리의 타겟 부분에 도달할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 레이저 빔 제어 시스템(10)에 의한 레이저 빔의 성형(shaping)을 예시한다. 도 6a는 레이저 빔 프로파일(604)을 갖는 레이저 빔(602)을 예시한다. 레이저 빔 제어 시스템(10)은, 예를 들어 도 6b에 예시된 바와 같은 레이저 빔을 성형하기 위해 하나 이상의 빔 성형 요소를 사용할 수 있다. 각각의 빔 성형 요소는, 예를 들어 회절 광학 요소(DOE; diffractive optical element) 또는 공간 광 변조기(SLM; spatial light modulator)일 수 있다. 일부 예들에서, 슬릿, 핀홀, 렌즈 및/또는 거울 중 하나 이상이 레이저 빔을 성형하기 위해 사용된다.

예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(608)은 하나 이상의 빔 성형 요소에 의해 성형될 수 있다. 예시된 바와 같이, 레이저 빔(608)은 레이저 빔(602)보다 더 가파른 에지를 갖는다. 예를 들어, 레이저 빔(602)과 비교하여, 레이저 빔(608)은 "탑 햇(top hat)"과 더 유사한 형상을 갖는다. 레이저 빔(608)을 생성한 결과, 가열된 유리 상의 두께 피쳐(feature)들은 더 잘 정의된(예를 들어, 더 날카로운) 에지를 가질 수 있다. 따라서 유리에 대한 레이저 빔(608)의 효과는 더 좁게 국지화될 수 있고, 결과적으로 더 높은 공간 주파수 두께 피쳐들이 생성될 수 있다. 도 8은 또한 레이저 빔(608)에 대한 레이저 빔 프로파일(610)을 예시한다. 레이저 빔(608)이 용융 유리에 입사될 때, 용융 유리 상의 열 영향 구역이 발생할 수 있다. 레이저 빔(608)에 의해 야기되는 열 영향 영역은 레이저 빔(602)에 의해 야기되는 열 영향 영역보다 더 좁게 정의될 수 있다. 이와 같이, 레이저 빔(608)을 생성함으로써, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 용융 유리 상에서 열이 생성되는 곳을 보다 정확하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 탑 햇 빔에 더 날카로운 에지를 생성할 수 있고, 따라서 열이 유리 상에서 어디로 지향하는지를 보다 정확하게 제어할 수 있다. 또한 기존 가우스 빔과 비교할 때 빔 프로파일을 따라 더 균일한 가열이 제공될 수 있습니다.

일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은, 예를 들어 레이저 빔을 연장하기 위해 하나 이상의 빔 성형 요소를 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 7a는, 일정한 높이에서 용융 유리를 가로질러 스캔되는 경우, 스캐닝에서의 갭(예를 들어, 레이저 빔에 의해 "타격(hit)"되지 않은 용융 유리의 영역)을 허용할 수 있는 명목상(nominal)(예를 들어, 작고 대칭적인) 빔 형상을 갖는 레이저 빔을 예시한다. 이 예에서는, 유리가 스캐너로부터의 전후 스캔 동작에 수직으로 이동하기 때문에 스캔 패턴에 갭들이 존재한다. 그러나, 도 7b는 (예를 들어, 하나 이상의 빔 성형 요소를 갖는) 레이저 빔 제어 시스템(10)에 의해 연장된 레이저 빔을 도시한다. 이 예에서, 레이저 빔을 연장함으로써, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 용융 유리의 스캐닝에서 갭을 감소시키거나 제거한다(예를 들어, 용융 유리가 스캐너로부터의 전후 스캔 모션에 수직으로 이동함에 따라). 일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 용융 유리에 대한 레이저 빔의 적용에서 갭들을 최소화하거나 제거하기 위해 인발 방향으로 레이저 빔을 신장시킨다. 일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 빔을 용융 유리에 적용함에 있어서 갭들을 최소화하거나 제거하기 위해 스캔 방향으로 레이저 빔을 연장한다.

도 8은 레이저 빔 제어 시스템(10)에 의한 용융 유리(804) 상의 레이저 빔(802)의 레이저 빔 허리(waist)의 포지셔닝을 예시한다. 예를 들어, 레이저 빔(802)의 레이저 빔 허리(806)는 레이저 빔 소스(810)에 대한 거리 "R"로 유지되는 반면, 용융 유리(804)에 대한 레이저 빔 소스(810)(예를 들어, 반사 장치(14))로부터의 거리 "L"은 변한다. 예를 들어, 도면에 표시된 바와 같이, 용융 유리(802)에 대한 수직 입사(예를 들어, θ = 0도)에서 레이저 빔(802)의 레이저 빔 허리(806)(대향하는 만곡된 아크들로 표시됨)는 용융 유리(804) 뒤에 발생할 수 있다. 유사하게, 동일한 레이저 빔(802)이지만 0도 이외의 각도(예: θ > 0도)로 입사하는 레이저 빔 허리(806)는 용융 유리(804) 앞에 발생할 수 있다.

레이저 빔 소스(810)를 통해 레이저 생성기(12)로부터 레이저 빔(802)을 용융 유리(804)로 전달하기 위해 고정 광학 장치를 사용할 때와 같은 일부 예들에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(802)의 허리가 용융 유리에 대한 레이저 빔(802)의 입사 각도에 관계없이(예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이) 레이저 빔 소스(810)로부터 동일한 거리에서 발생하도록 레이저 파워 컨트롤 유닛(55)으로 하여금 레이저 빔(802)을 생성하게 한다. 이 예에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(802)이 수직 각도(예를 들어, θ = 0도)로 용융 유리(804)에 입사할 때 레이저 빔(802)의 허리가 용융 유리(804) 뒤의 거리(예: "h")에서 발생하도록 레이저 빔(802)을 생성하도록 레이저 파워 컨트롤 유닛(55)을 구성한다. 상기 거리는 레이저 빔(802)이 용융 유리(804)에 가장 큰 각도로(예를 들어, θ는 레이저 빔(802)이 용융 유리(804)의 에지에서 수신되도록 하는 것임) 입사할 때 레이저 빔(802)의 허리가 용융 유리 앞에 있는 것과 동일한 거리일 수 있다.

도 9a는 레이저 빔이 용융 유리(804)까지 수직으로부터 각도 θ에 있을 때 레이저 빔(802)이 레이저 빔 소스(810)로부터 용융 유리(804)로 이동할 추가 거리("ΔL"로 표시됨)를 예시한다. 환언하면, 도 9a는 레이저 빔(802)이 유리에 수직인 각도 주위로 대칭적으로 ± θ로 스캔되는 접근법을 예시한다. 여기에서 레이저 빔(802)은 명목상 유리를 똑바로 가리키고 있다. 도 10a는 레이저 빔(802)이 원래 거리("L"로 표시됨)에 대해 이동할 필요가 있는 추가 거리의 백분율을 나타내는 곡선을 갖는 차트를 예시한다. 도 9b는 레이저 빔(802)이 레이저 빔 소스(810)로부터 용융 유리(804)로 이동할 또 다른 추가 거리("ΔL'"로 표시됨)를 예시한다. 이 실시예에서, 레이저 빔(802)은 각도 Φ만큼 유리에 대하여 명목상 기울어져 있다. 또한, 레이저 빔(802)은 용융 유리(804)를 가로질러 대칭적으로 ± θ로 스캔된다. 도 10b는 레이저 빔(802)이 원래 거리에 대해 이동해야 하는 추가 거리의 백분율을 나타내는 다양한 곡선을 갖는 차트를 예시하며, 여기서 각각의 곡선은 각각의 초기 각도 이동(θ)의 대표을 나타낸다.

일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 빔 허리의 변화하는 위치를 보상한다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(302)을 용융 유리에 입사각으로 지향시키도록 반사 장치(14)의 반사 표면(15)을 조정(예를 들어, 기울이기 또는 회전)하도록 조절 메커니즘(16)을 구성할 수 있다. 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(802)이 반사 표면(15)으로부터 용융 유리(804)까지 이동할 거리(예를 들어, 거리 "L")를 (예를 들어, 반사 표면(15)으로부터 용융 유리(804)까지의 알려진 거리 및 용융 유리(804)에 대한 레이저 빔의 입사각에 기초하여) 계산할 수 있다. 일부 예들에서, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 빔(802)의 허리가 발생하는 위치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 발생기(12)와 반사 장치(14) 사이에 광학 장치를 추가하거나, 또는 동적 초점 장치(1102)(아래에서 더 논의됨)와 같은 조정 가능한 광학 모듈을 사용함으로써 레이저 빔(802)의 허리가 발생하는 위치를 광학적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 반사 표면(15)이 레이저 빔(802)을 용융 유리(804)의 중심으로부터 멀어지게 지향시킴에 따라(반사 표면이 도 1에 예시된 바와 같이 용융 유리의 중심과 일직선에 있다고 가정함), 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 파워 컨트롤 유닛(55)으로 하여금 레이저 빔(802)의 허리가 반사 표면(15)으로부터 더 긴 거리에서 발생하도록(예를 들어, 레이저 빔(802)이 용융 유리(804)의 중심으로 지향될 때와 비교하여) 할 수 있다. 이와 같이, 레이저 빔 제어 시스템(10)은 레이저 빔(802)이 용융 유리(804)를 가로질러 스캔될 때 용융 유리(804)에서 또는 그 근처에서 레이저 빔(802)의 허리의 발생을 유지한다. 일부 예들에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔(802)의 허리가 스캔에 걸쳐 용융 유리(804)를 따라 위치되도록 레이저 빔 소스(810)로부터 용융 유리(804)까지의 거리 변화를 보정하기 위해 동적 초점 장치(아래에서 더 논의됨)를 제어한다.

도 11은 레이저 발생기(12)(일부 예에서, 레이저 파워 컨트롤(55)을 포함할 수 있음), 동적 초점 장치(1102), 멀티플렉서(1104)(예를 들어, 레이저 빔 다중화 장치), 및 레이저 발생기(12)로부터 용융 유리(1150)로 레이저 빔(1101)을 지향시키기 위한 여러 개의 빔 스캐닝 장치(1106)를 포함하는 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)을 예시한다. 이 예에서, 유리는 레이저 스캔의 평면에 수직하는 방향으로(즉, 페이지의 안/밖으로) 명목상으로 흐른다. 용융 유리(1150)는, 예를 들어, 도 1의 유리 성형 장치(20)에 의해 제공될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 또한 컨트롤 컴퓨터(52)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 발생기(12), 동적 초점 모듈(1102), 멀티플렉서(1104), 및 빔 스캐닝 모듈(1106)들 중의 하나 이상에 통신 가능하게 결합된다.

이 예에서, 동적 초점 장치(1102)는 레이저 발생기(12)로부터 레이저 빔(1101)을 수신하고, (예를 들어, 초점 렌즈를 통해) 수신된 레이저 빔(1101)의 독립적인 초점을 제공하도록 동작 가능하다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 동적 초점 장치(1102)로 하여금 수신된 레이저 빔(1101)의 초점을 조정하게 할 수 있다. 동적 초점 장치(1102)는 집속된 레이저 빔을 멀티플렉서(1104)로 지향시킨다.

멀티플렉서(1104)는 시간 멀티플렉서(예를 들어, 시간 기반으로 다양한 경로들 사이에 레이저 빔을 라우팅함), 또는 공간 멀티플렉서(예를 들어, 다양한 경로들 사이에서 레이저 빔을 동시에 라우팅함)일 수 있다. 멀티플렉서(1104)는, 예를 들어 시간적으로, 공간적으로, 또는 공간-시간적으로 동작할 수 있다. 일부 예에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 빔 스캐닝 장치(1106)와 같은 다양한 경로들 중에서 레이저 빔을 라우팅하도록(route) 멀티플렉서(1104)를 구성한다. 레이저 빔을 다중화하는(multiplexing) 것은 단일 레이저 발생기(12)를 사용하는 대규모 인출용 레이저 빔 제어 시스템(1100)의 스케일링을 허용하는 것과 같은 하나 이상의 이점을 제공할 수 있다.

일부 예에서, 동적 초점 장치(1102)가 레이저 발생기(12)와 멀티플렉서(1104) 사이에 위치하는 것(예를 들어, 멀티플렉서(1104)가 시간 멀티플렉서인 경우와 같이)보다는, 동적 초점 장치(1102)는 멀티플렉서(1104)로부터 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)로의 경로들을 따라 위치된다.

각각의 빔 스캐닝 장치(1106)는, 예를 들어 반사 장치(14)일 수 있다. 일부 예들에서, 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)는 회절 광학 요소, 음향-광학 변조기, 또는 다른 광학 및 전자 스캐닝 장치일 수 있다. 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)는 멀티플렉서(1104)로부터 레이저 빔을 수신할 수 있고, 용융 유리(1150)의 일부 위에 레이저 빔을 스캔함으로써, 용융 유리의 각각의 일부를 가열할 수 있다. 이 예에서, 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)는 용융 유리(1150)의 대략 1/4을 커버하지만, 일부 예에서, 하나의 빔 스캐닝 장치(1106)에 의해 커버된 용융 유리의 부분은 다른 빔 스캐닝 장치(1106)에 의해 커버된 용융 유리의 부분과 중첩될 수 있다.

일부 예에서, 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)는 동적 초점 장치(1102)에 통신 가능하게 결합된다. 동적 초점 장치(1102)는 빔 스캐닝 장치(1106)가 활성화된 것에 기초하여 레이저 빔의 초점을 재조정할 수 있다. 예를 들어, 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)는 멀티플렉서(1104)가 다양한 빔 스캐닝 장치들 사이에서 레이저 빔을 동시에 분할할 때와 같이 동적 초점 장치(1102)와 동기화될 수 있다.

일부 예에서, 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)는 멀티플렉서(1104)에 대해 알려진 거리 및 각도에 위치된다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 사용자 입력에 기초하여, 또는 예를 들어 데이터베이스로부터 데이터를 얻는 것을 기초로 멀티플렉서로부터 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)까지의 거리 및 각도를 결정할 수 있다. 컨트롤 컴퓨터(52)는 멀티플렉서로부터 각각의 활성화 빔 스캐닝 장치(1106)까지의 거리 및 각도에 기초하여 레이저 빔의 파워 밀도를 구성할 수 있다.

예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 용융 유리(1150) 상의 레이저 빔의 입사각에 기초하여 레이저 빔의 파워 밀도를 조정하도록 레이저 발생기(12)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 용융 유리(1150) 상으로의 레이저 빔의 입사각으로 인해 용융 유리(1150)에 제공된 레이저 빔 파워 밀도의 감소를 보상할 수 있다. 다른 예로서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 용융 유리(1150) 상으로의 레이저 빔의 입사각으로 인한 레이저 에너지 흡수의 감소를 보상할 수 있다. 이와 같이, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 레이저 빔이 용융 유리(1150)를 가로질러 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)에 의해 스캐닝될 때 동일한 파워 밀도를 유지한다.

일부 예에서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 도 5의 창(504)과 같은 창을 통해 진행할 때 레이저 빔에 야기된 임의의 횡방향 시프트를 보상한다. 일부 예에서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 가파른 에지를 갖도록 생성된 레이저 빔을 성형한다. 일부 예에서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 각각의 빔 스캐닝 장치(1106)가 용융 유리(1150)를 가로질러 레이저 빔을 스캔할 때 임의의 갭들을 최소화하거나 제거하기 위해 생성된 레이저 빔을 (예를 들어, 인발 방향으로) 연장한다. 일부 예에서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 용융 유리(1150)에 대한 레이저 빔의 적용에서 갭들을 최소화하거나 제거하기 위해 스캔 방향으로 레이저 빔을 연장한다. 일부 예에서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 레이저 빔의 허리가 발생하는 위치를 조정하기 위해 (예를 들어, 하나 이상의 멀티플렉서를 통해) 레이저 빔의 경로를 재지향시킨다.

일부 예에서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 용융 유리(1150)의 일부를 가열하기 위해 추가 레이저 빔을 생성하기 위해 추가 레이저 발생기(12)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 제2 레이저(12), 제2 동적 초점 장치(1102), 및 제2 멀티플렉서(1104)를 사용하여 제2 동적 초점 장치(1102)에 의해 생성된 레이저 빔을 빔 스캐닝 장치(1106)를 통해 용융 유리(1150)의 일부들로 지향하게 할 수 있다. 추가 레이저 발생기(12)의 사용은 용융 유리(1150)의 일부들(예를 들어, 모두)을 가열하는 데 필요한 시간을 줄일 수 있다.

도 12는 레이저 빔(1101)을 용융 유리로 지향시키기 위해 다중 빔 스플리터(1108), 다중 반사 장치(1110), 다중 경로 보상기(1114)(이 예에서, 선택적임), 및 다중 빔 스캐닝 장치(1106)를 포함하는 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1200)의 부분들을 예시한다. 레이저 빔(1101)은, 예를 들어 레이저 발생기(12)에 의해 제공될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1200)은 또한 컨트롤 컴퓨터(52)를 포함할 수 있다.

각각의 경로 보상기(1114)는, 예를 들어, 정적 경로 보상기 또는 동적 경로 보상기일 수 있다. 각 경로 보상기(1114)는 경로 보상기를 통과한 레이저 빔을 지연시킬 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 시간 길이만큼 레이저 빔을 지연시키도록 각각의 경로 보상기(1114)를 구성할 수 있다.

각각의 빔 스플리터(1108)는 2개 이상의 경로들 중에서 레이저 빔을 분할할 수 있다. 예를 들어, 빔 스플리터(1108)는 하나의 경로를 따른 레이저 빔을 다른 빔 스플리터(1108)로, 그리고 다른 경로를 따른 레이저 빔을 반사 장치(1110)로 분할할 수 있다. 일부 예들에서, 빔 스플리터(1108)는 (예를 들어, 동시에 또는 다중화된 시간으로 다중 소스들로부터) 다중 레이저 빔들을 수신할 수 있고, 수신된 레이저 빔을 다른 경로를 따라 제공할 수 있다. 예를 들어, 빔 스플리터(1108)는 반사 장치(1110) 및 다른 빔 스플리터(1108)로부터 레이저 빔을 수신하고, 수신된 레이저 빔을 빔 스캐닝 디바이스(1106)에 제공할 수 있다.

이 예에서, 6개의 빔 스캐닝 장치(1106)들은 용융 유리(1150)의 각각의 부분에 레이저 빔을 제공한다. 일부 예에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔을 용융 유리(1150)의 각각의 부분으로 지향시키도록 6개의 빔 스캐닝 장치(1106) 각각을 구성한다. 일부 예에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 중첩되지 않는 용융 유리(1150)의 각각의 부분에 레이저 빔을 지향시키도록 6개의 빔 스캐닝 장치(1106) 각각을 구성한다. 일부 예에서, 컨트롤 컴퓨터(52)는 레이저 빔을 용융 유리(1150)의 중첩 부분으로 지향시키도록 6개의 빔 스캐닝 장치(1106) 중의 적어도 2개를 구성한다.

도 13은 레이저 빔(1101)을 용융 유리(1150)로 지향시키기 위한 멀티플렉서(1112), 다중 반사 장치(1110), 다중 경로 보상기(1114)(이 예에서, 선택적임), 및 다중 빔 스캐닝 장치(1106)를 포함하는 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1300)의 부분들을 예시한다. 초점 경로 보상기와 같은 경로 보상기(1114)는 레이저 빔이 여전히 유리에 초점이 맞춰지도록 광학 경로의 초점 길이를 재조정하기 위해 사용될 수 있다. 레이저 빔(1101)은, 예를 들어 레이저 발생기(12)에 의해 제공될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1100)은 또한 컨트롤 컴퓨터(52)를 포함할 수 있다.

이 예에서, 레이저 빔(1101)은 시간 멀티플렉서 또는 분할 멀티플렉서일 수 있는 멀티플렉서(1112)에 도달하기 전에 제1 경로 보상기(1114)를 선택적으로 진행한다. 멀티플렉서(1112)의 구성에 기초하여, 레이저 빔은 하나 또는 두 개의 경로를 따라 진행할 수 있다. 하나의 경로를 따라 레이저 빔은 빔 스캐닝 장치(1106)에 도달하기 전에 선택적 제2 경로 보상기(1114)를 통해 반사 장치(컨트롤 컴퓨터(52)에 의해 구성될 수 있음)로 진행한다. 빔 스캐닝 장치(1106)는 레이저 빔을 용융 유리(1150)의 일부들에 제공한다. 다른 경로를 따라 레이저 빔은 빔 스캐닝 장치(1106)에 도달하기 전에 반사 장치(컨트롤 컴퓨터(52)에 의해 구성될 수 있음)로 진행한다. 빔 스캐닝 장치(1106)는 레이저 빔을 용융 유리(1150)의 상이한 부분들에 제공한다.

도 14는 레이저 빔(1101)(예를 들어, 도시되지 않은 레이저 발생기(12)로부터의)을 용융 유리(1150)로 지향시키기 위해 다중 빔 스플리터(1108)들, 다중 반사 장치(1110), 다중 경로 보상기(1114)(본 실시예에서는 선택적임), 및 다중 빔 스캐닝 장치(1106)들을 포함하는 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1400)을 예시한다. 예시되지 않았지만, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1400)은 또한 컨트롤 컴퓨터(52)를 포함할 수 있다.

이 예에서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1400)의 구성에 따라, 레이저 빔(1101)은 각각 컨트롤 컴퓨터(52)에 의해 구성될 수 있는 다중 반사 장치(1110)를 포함하는 경로를 따라 진행할 수 있다. 또한, 각각의 빔 스캐닝 장치는 레이저 빔을 용융 유리(1150)의 상이한 부분들로 지향시키도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리의 일부들은 서로 중첩될 수 있다.

도 15는 레이저 빔(1101)(예를 들어, 도시되지 않은 레이저 발생기(12)로부터의)을 용융 유리(1150)으로 지향시키기 위해 다중 빔 스플리터(1108), 다중 반사 장치(1110), 다중 경로 보상기(1114), 및 다중 빔 스캐닝 장치(1106)를 포함하는 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1500)의 부분들을 도시한다. 도시되지는 않았지만, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1400)은 또한 컨트롤 컴퓨터(52)를 포함할 수 있다.

이 예에서, 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1500)의 구성에 따라, 레이저 빔(1101)은 각각 컨트롤 컴퓨터(52)에 의해 구성될 수 있는 다중 반사 장치(1110)를 포함하는 경로를 따라 진행할 수 있다. 일부 예들에서, 경로는 경로 보상기(1114)를 포함한다. 또한, 각각의 빔 스캐닝 장치는 레이저 빔을 용융 유리(1150)의 상이한 일부들로 지향시키도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리의 일부들은 서로 중첩될 수 있다. 일부 예에서, 빔 스캐닝 장치(1106)는 동시에 활성화되어 다양한 부분들에서 용융 유리(1150)를 가열할 수 있다. 일부 예들에서, 빔 스캐닝 장치(1106)들의 서브세트는 임의의 시간에 활성화된다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 다른 모든 빔 스캐닝 장치(1106)가 한 번에 활성화되도록 다중화 레이저 빔 제어 시스템(1500)을 구성할 수 있다.

도 16은 컨트롤 컴퓨터(52)와 같은 하나 이상의 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있는 예시적인 방법을 도시한다. 상기 방법은 용융 유리 리본의 두께를 조정하기 위해 수행될 수 있다. 일부 예에서, 상기 방법은 레이저 빔이 유리를 가로질러 스캔될 때 연속적으로 수행된다. 예를 들어, 레이저 빔이 유리 표면을 가로질러 스캔될 때 계산이 연속적으로 수행될 수 있고, 유리가 형성될 때 레이저 빔 파워(및/또는 레이저 빔 형상, 초점 등)를 연속적으로 조정할 수 있다. 단계(1602)에서 시작하여, 레이저 빔에 의해 가열될 용융 유리에 대한 유리 성형 장치(20)의 반사 장치(14)의 위치가 결정될 수 있다. 단계(1604)에서, 반사 장치(14)로부터 용융 유리 상으로 반사하는 레이저 빔의 예상 입사각이 결정된다. 단계(1606)에서, 레이저 빔에 대한 파워 밀도가 계산된 입사각에 기초하여 계산된다. 예를 들어, 컨트롤 컴퓨터(52)는 용융 유리에 대한 타겟 두께 프로파일 또는 타겟 온도 프로파일 및 입사각에 기초하여 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정할 수 있다. 단계(1608)로 진행하여, 레이저 생성기(12)가 계산된 파워 밀도를 갖는 레이저 빔을 생성하도록 구성된다. 단계(1610)에서, 용융 유리의 일부는 미리 결정된 양의 시간 동안 생성된 레이저 빔으로 가열된다. 일부 예에서, 레이저 빔은 그 파워가 동적으로 조정되면서 스캔 동안 계속해서 이동된다.

단계(1612)에서, 미리 정해진 길이의 용융 유리가 가열되었는지에 대한 결정이 이루어진다. 예를 들어, 측면 에지(48)들을 뺀 전체 길이가 가열되었는지에 대한 결정이 이루어진다. 미리 정해진 길이의 용융 유리가 가열되면 상기 방법은 종료된다. 그렇지 않고, 용융 유리의 미리 정해진 길이가 가열되지 않은 경우, 상기 방법은 반사 장치(14)의 위치가 조정되는 단계(1614)로 진행한다. 예를 들어, 생성된 레이저가 용융 유리의 상이한 부분을 가열하도록 반사 장치(14)가 조정된다. 그 다음, 상기 방법은 단계(1604)로 다시 진행한다.

도 17은 컨트롤 컴퓨터(52)와 같은 하나 이상의 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있는 예시적인 방법을 도시한다. 단계(1702)에서 시작하여, 멀티플렉서(1104)는 레이저 빔을 복수의 빔 스캐닝 장치(1106)에 제공하도록 구성된다. 단계(1704)에서, 동적 초점 장치는 복수의 빔 스캐닝 장치(1106)에 동기화된다. 단계(1706)에서, 레이저 발생기(12)는 레이저 발생기(12)로부터 멀티플렉서(1104)로, 그리고 멀티플렉서(1104)로부터 복수의 빔 스캐닝 장치(1106) 중 적어도 하나로 진행하는 레이저 빔을 발생시키도록 구성된다. 단계(1708)에서, 용융 유리의 일부는 복수의 빔 스캐닝 장치(1106) 중의 적어도 하나로부터의 레이저 빔으로 가열된다. 이어서 상기 방법은 종료한다.

위에서 설명된 방법은 예시된 흐름도를 참조하지만, 상기 방법들과 관련된 행위를 수행하는 많은 다른 방법이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 작업의 순서는 변경될 수 있으며 설명된 작업 중 일부는 선택 사항일 수 있다.

또한, 본 명세서에 설명된 방법들 및 시스템은 컴퓨터로 구현되는 프로세스들 및 이러한 프로세스들을 실행하기 위한 장치의 형태로 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 개시된 방법들은 또한 컴퓨터 프로그램 코드로 인코딩된 유형의 비일시적 기계 판독 가능 저장 매체의 형태로 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법들의 단계들은 하드웨어로, 프로세서(예: 소프트웨어)에 의해 실행되는 실행 가능한 명령로, 또는 둘의 조합으로 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 상기 매체는, 예를 들어 RAM, ROM, CD-ROM, DVD-ROM, BD-ROM, 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, 또는 임의의 다른 비일시적 기계 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 코드가 컴퓨터에 로드되어 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터는 상기 방법을 실행하기 위한 장치가 된다. 상기 방법은 또한 컴퓨터 프로그램 코드가 로드되거나 실행되는 컴퓨터의 형태로 적어도 부분적으로 구현될 수 있으므로, 컴퓨터는 상기 방법들을 실행하기 위한 특수 목적 컴퓨터가 된다. 범용 프로세서에서 구현될 때 컴퓨터 프로그램 코드 세그먼트들은 특정 논리 회로를 생성하도록 프로세서를 구성한다. 상기 방법들은 대안적으로 상기 방법들을 수행하기 위한 애플리케이션 특정 집적 회로에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.

전술한 내용은 본 개시의 실시예들을 예시하고, 설명하고, 기술하기 위해 제공된다. 이들 실시예들에 대한 수정들 및 개조들은 당업자에게 명백할 것이며 본 개시의 범위 또는 정신을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims (36)

1. 명령들을 저장하는 메모리 소자; 및
   적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 명령들을 실행하도록 구성된 컨트롤러;를 포함하는 장치로서,
   상기 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금,
   유리 성형 장치의 용융 유리의 일부를 미리 선택하게 하고;
   레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 레이저 빔을 반사하도록 반사 장치를 구성하게 하고;
   상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정하게 하고; 그리고
   상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부를 가열하기 위해 상기 결정된 파워 밀도로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 활성화하게 하는, 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 반사 장치의 위치에 기초하여 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 상기 입사각을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
   상기 입사각에 기초하여 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로부터 반사되도록 상기 레이저 빔의 레이저 에너지 양을 결정하고; 그리고
   상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로부터 반사되도록 상기 레이저 빔의 상기 레이저 에너지 양에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 상기 파워 밀도를 결정하도록; 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
   적어도 하나의 창을 통해 지향될 때 상기 레이저 빔이 경험할 횡방향 시프트를 결정하고; 그리고
   상기 결정된 횡방향 시프트에 기초하여 상기 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔을 반사시키도록 상기 반사 장치를 구성하도록; 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
   상기 반사 장치로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔이 이동할 경로 길이를 결정하고; 그리고
   상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 위치된 빔 허리(waist)로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 구성하도록; 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 컨트롤러는,
   상기 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 다른 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔을 반사시키도록 상기 반사 장치를 구성하고; 그리고
   상기 반사 장치로부터 상기 용융 유리의 상기 다른 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔이 이동할 상기 경로 길이에서의 변화를 결정하도록; 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 레이저 빔을 복수의 빔 스캐닝 장치들로 지향시키도록 멀티플렉서를 구성하도록 구성되고, 상기 복수의 빔 스캐닝 장치들의 각각은 상기 레이저 빔으로 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부의 각각의 일부를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 레이저 빔을 생성하도록 작동 가능한 레이저 발생기;
   상기 레이저 빔을 상기 레이저 발생기로부터 유리 성형 장치의 용융 유리로 반사시키도록 구성된 반사 장치; 및
   상기 레이저 발생기 및 상기 반사 장치에 통신 가능하게 결합된 컨트롤러;를 포함하는 장치로서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 유리 성형 장치의 상기 용융 유리의 일부를 미리 선택하고;
   상기 레이저 빔을 상기 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 반사하도록 상기 반사 장치를 구성하고;
   상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정하고; 그리고
   상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부를 가열하기 위해 상기 결정된 파워 밀도로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 활성화하도록 구성되는, 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 반사 장치의 위치에 기초하여 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 상기 입사각을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 장치는 멀티플렉서 및 복수의 빔 스캐닝 장치들을 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 멀티플렉서가 상기 레이저 빔을 상기 복수의 빔 스캐닝 장치들로 지향시키게 구성하도록 구성되며, 상기 복수의 빔 스캐닝 장치들의 각각은 상기 레이저 빔으로 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부의 각각의 일부를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 청구항 8에 있어서,
    상기 장치는 동적 초점 장치를 포함하며, 상기 레이저 발생기는 생성된 상기 레이저 빔을 상기 동적 초점 장치로 지향시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 동적 초점 장치를 상기 복수의 빔 스캐닝 장치들과 동기화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
13. 청구항 8에 있어서,
    상기 장치는 적어도 하나의 빔 스플리터를 포함하며, 상기 적어도 하나의 빔 스플리터는 상기 레이저 빔을 상기 복수의 빔 스캐닝 장치들 중의 적어도 하나로 지향시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 장치는 제2 빔 스플리터를 포함하며, 상기 적어도 하나의 빔 스플리터는 상기 레이저 빔을 상기 제2 빔 스플리터로 지향시키도록 구성되며, 상기 제2 빔 스플리터는 상기 레이저 빔을 상기 복수의 빔 스캐닝 장치들 중의 적어도 제2의 것으로 지향시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 장치는 제2 반사 장치를 포함하며, 상기 제2 빔 스플리터는 상기 레이저 빔을 상기 제2 반사 장치로 지향시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
16. 용융 유리를 가열하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    성형 장치로부터 상기 용융 유리를 인발하는 단계;
    상기 용융 유리의 일부를 미리 선택하는 단계;
    레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 레이저 빔을 반사시키도록 반사 장치를 구성하는 단계;
    상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정하는 단계; 및
    상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부를 가열하도록 상기 결정된 파워 밀도로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 활성화하는 단계;를 포함하는 방법.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 입사각은 상기 반사 장치의 위치에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 청구항 16에 있어서,
    상기 입사각에 기초하여 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로부터 반사되도록 상기 레이저 빔의 레이저 에너지 양을 결정하는 단계; 및
    상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로부터 반사되도록 상기 레이저 빔의 상기 레이저 에너지 양에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 상기 파워 밀도를 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 청구항 16에 있어서,
    적어도 하나의 창을 통해 진행될 때 상기 레이저 빔이 경험할 횡방향 시프트를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 횡방향 이동에 기초하여 상기 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔을 반사시키도록 상기 반사 장치를 구성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 청구항 16에 있어서,
    상기 반사 장치로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔이 이동할 경로 길이를 결정하는 단계; 및
    상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 위치된 빔 허리로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 구성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 청구항 16에 있어서,
    상기 반사 장치를 구성하는 단계는 상기 유리 성형 장치의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔을 적용하기 위한 래스터(raster) 패턴을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 결정된 래스터 패턴에 따라 상기 레이저 발생기를 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 청구항 16에 있어서,
    상기 반사 장치를 구성하는 단계는 상기 반사 장치의 위치를 식별하는 위치 센서로부터 위치 데이터를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 수신된 위치 데이터에 기초하여 상기 반사 장치의 반사 표면을 회전시키는 단계 또는 기울이는 단계 중의 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 용융 유리의 가열을 제어하기 위한 방법으로서,
    유리 성형 장치의 상기 용융 유리의 일부를 미리 선택하는 단계;
    레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 레이저 빔을 반사시키도록 반사 장치를 구성하는 단계;
    상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 대한 상기 레이저 빔의 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 파워 밀도를 결정하는 단계; 및
    상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부를 가열하도록 상기 결정된 파워 밀도로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 활성화하는 단계;를 포함하는 방법.
24. 청구항 23에 있어서,
    상기 입사각은 상기 반사 장치의 위치에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 청구항 23에 있어서,
    상기 입사각에 기초하여 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로부터 반사되도록 상기 레이저 빔의 레이저 에너지 양을 결정하는 단계 및 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로부터 반사되도록 상기 레이저 빔의 상기 레이저 에너지 양에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 상기 파워 밀도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 청구항 23에 있어서,
    적어도 하나의 창을 통해 진행될 때 상기 레이저 빔이 경험할 횡방향 시프트를 결정하는 단계 및 상기 결정된 횡방향 이동에 기초하여 상기 레이저 발생기로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔을 반사시키도록 상기 반사 장치를 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 청구항 23에 있어서,
    상기 반사 장치로부터 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔이 이동할 경로 길이를 결정하는 단계 및 상기 용융 유리의 상기 미리 선택된 일부에 위치된 빔 허리로 상기 레이저 빔을 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 청구항 23에 있어서,
    상기 반사 장치를 구성하는 단계는 상기 유리 성형 장치의 상기 미리 선택된 일부로 상기 레이저 빔을 적용하기 위한 래스터 패턴을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 결정된 래스터 패턴에 따라 상기 레이저 발생기를 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 청구항 23에 있어서,
    상기 반사 장치를 구성하는 단계는 상기 반사 장치의 위치를 식별하는 위치 센서로부터 위치 데이터를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 수신된 위치 데이터에 기초하여 상기 반사 장치의 반사 표면을 회전시키는 단계 또는 기울이는 단계 중의 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 용융 유리 시트의 두께를 변경하기 위해 레이저 빔을 제어하는 방법으로서,
    적어도 하나의 프로세서를 포함하며 명령들을 실행하도록 구성된 컨트롤러를 제공하는 단계;
    상기 컨트롤러를 레이저 발생기, 동적 초점 모듈, 멀티플렉서, 제1 빔 스캐닝 모듈, 및 제2 빔 스캐닝 모듈에 통신 가능하게 결합시키는 단계;
    상기 컨트롤러로 하여금,
    상기 용융 유리 시트의 제1 타겟 영역을 선택하고;
    상기 제1 빔 스캐닝 모듈을 통해 상기 제1 타겟 영역에 상기 레이저 빔의 제1 경로 길이를 결정하고;
    상기 제1 경로를 통해 상기 제1 타겟 영역에 상기 레이저 빔을 반사시키도록 상기 멀티플렉서를 구성하고;
    상기 제1 경로 길이에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 제1 초점을 제공하도록 상기 동적 초점 모듈을 조정하고; 그리고
    상기 제1 타겟 영역을 가열하기 위해 제1 레이저 빔 펄스를 방출하도록 상기 레이저 발생기를 활성화하도록, 상기 컨트롤러에서 제1 명령들을 수신하는 단계; 및
    상기 컨트롤러로 하여금,
    상기 용융 유리 시트의 제2 타겟 영역을 선택하고;
    상기 제2 빔 스캐닝 모듈을 통해 상기 타겟 영역에 상기 레이저 빔의 제2 경로 길이를 결정하고;
    상기 제2 경로를 통해 상기 제2 타겟 영역에 상기 레이저 빔을 반사시키도록 상기 멀티플렉서를 구성하고;
    상기 제2 경로 길이에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 제2 초점을 제공하도록 상기 동적 초점 모듈을 조정하고; 그리고
    상기 제2 타겟 영역을 가열하기 위해 제2 레이저 빔 펄스를 방출하도록 상기 레이저 발생기를 활성화하도록, 상기 컨트롤러에서 제2 명령들을 수신하는 단계;를 포함하는 방법.
31. 청구항 30에 있어서,
    상기 제1 타겟 영역과 상기 제2 타겟 영역은 적어도 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 청구항 30에 있어서,
    상기 컨트롤러에서의 상기 제1 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금 상기 용융 유리 시트의 상기 제1 타겟 영역에 대한 상기 레이저 빔의 제1 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 제1 파워 밀도를 결정하게 하고, 그리고 상기 컨트롤러에서의 상기 제2 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금 상기 용융 유리 시트의 상기 제2 타겟 영역에 대한 상기 레이저 빔의 제2 입사각에 기초하여 상기 레이저 빔에 대한 제2 파워 밀도를 결정하게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
33. 청구항 30에 있어서,
    상기 컨트롤러에서의 상기 제1 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금 상기 용융 유리 시트의 상기 제1 타겟 영역에 위치된 제1 빔 허리로 상기 제1 빔 펄스를 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 구성하게 하고, 그리고 상기 컨트롤러에서의 상기 제2 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금 상기 용융 유리 시트의 상기 제2 타겟 영역에 위치된 제2 빔 허리로 상기 제2 빔 펄스를 발생시키도록 상기 레이저 발생기를 구성하게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
34. 청구항 30에 있어서,
    상기 컨트롤러에서의 상기 제1 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금 상기 제1 빔 스캐닝 모듈로 상기 동적 초점 모듈을 동기화하게 하고, 그리고 상기 컨트롤러에서의 상기 제2 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금 상기 제2 빔 스캐닝 모듈로 상기 동적 초점 모듈을 동기화하게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
35. 청구항 30에 있어서,
    상기 컨트롤러에서의 상기 제1 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금 제1 빔 스플리터를 통해 상기 제1 타겟 영역에 상기 레이저 빔의 상기 제1 경로 길이를 결정하게 하고, 그리고 상기 컨트롤러에서의 상기 제2 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금 제2 빔 스플리터를 통해 상기 제2 타겟 영역에 상기 레이저 빔의 상기 제2 경로 길이를 결정하게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
36. 청구항 30에 있어서,
    상기 컨트롤러를 반사 장치에 통신 가능하게 결합시키는 단계를 더 포함하며,
    상기 컨트롤러에서 상기 제1 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금,
    제1 창을 통해 진행될 때 상기 레이저 빔이 경험할 제1 횡방향 시프트를 결정하게 하고, 그리고
    상기 결정된 제1 횡방향 이동에 기초하여 상기 레이저 발생기로부터 상기 제1 빔 스캐닝 모듈로 상기 레이저 빔을 반사시키도록 상기 반사 장치를 구성하도록 하며,
    상기 컨트롤러에서 상기 제2 명령들은 상기 컨트롤러로 하여금,
    제2 창을 통해 진행될 때 상기 레이저 빔이 경험할 제2 횡방향 시프트를 결정하게 하고, 그리고
    상기 결정된 제2 횡방향 이동에 기초하여 상기 레이저 발생기로부터 상기 제2 빔 스캐닝 모듈로 상기 레이저 빔을 반사시키도록 상기 반사 장치를 구성하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.

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