KR20230054870A - 레이저 가공 장치 - Google Patents

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KR20230054870A
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laser
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KR1020237010028A
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이근욱
변정인
이철우
김상중
함혁주
최상훈
문요환
안오산
장범수
김재훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

레이저 가공 장치는 본체 및 조절 유닛을 포함한다.
본체는 제1 미러와, 제2 미러와, 조명을 이용하여 대상체에 대한 영상을 획득하는 카메라와, 외부에 노출되는 보호 윈도우와, 제1 렌즈와, 제2 렌즈를 포함한다. 보호 윈도우 아래에 배치된다.
본체 또는 조절 유닛은 제1 영역과 제2 영역 사이를 이동 가능할 수 있다. 조절 유닛은 제2 영역에 배치될 수 있다. 조절 유닛은 보호 윈도우, 제2 렌즈 및 제2 미러 중 하나에 대한 영상을 획득하도록 초점을 조절할 수 있다.

Description

레이저 가공 장치
실시예는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
레이저 가공 장치는 레이저를 이용하여 대상체를 국부적으로 가열하여 미세하게 가공한다. 예컨대, 레이저 가공 장치에 의해 용접, 천공, 마킹, 커팅, 어닐링, 열처리 등이 수행될 수 있다.
레이저 가공 장치는 레이저가 출력되는 출력측에 보호 윈도우가 배치된다. 레이저가 보호 윈도우를 통해 대상체로 출력된다. 레이저가 대상체에 가해지는 경우, 대상체로부터 이물질이 발생된다.
이러한 경우, 대상체에서 발생된 이물질이 대기의 파티클과 함께 보호 윈도우 하면에 부착되는 1차 오염이 발생된다. 이후, 보호 윈도우에 부착된 이물질과 파티클이 레이저를 흡수하여 열이 발생되고 이러한 열에 의해 이물질과 파티클이 변색되는 2차 오염이 발생된다.
따라서, 종래의 레이저 가공 장치는 이물질과 파티클이 보호 윈도우에 부착되는 1차 오염과 보호 윈도우에 부착된 이물질과 파티클이 변색되는 2차 오염이 발생된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 보호 윈도우의 하면에 이물질이나 파티클이 변색된 오염들(10)이 존재한다.
또한, 종래의 레이저 가공 장치는 이러한 오염이 보호 윈도우를 투과하는 레이저를 방해하여 레이저 투과량이 줄어 레이저 출력 성능이 감소되는 문제점이 있었다.
아울러, 종래의 레이저 가공 장치는 이러한 오염이 보호 윈도우를 통해 들어오는 광을 방해하여 조명을 이용하여 취득된 영상의 화질이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 보호 윈도우의 이상 유무를 모니터링할 수 있는 발명이 시급이 요구되고 있다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 보호 윈도우의 상태를 모니터링할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 보호 윈도우의 모니터링으로 보호 윈도우의 손상 여부를 사전에 예측할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 레이저 가공 장치는 레이저를 반사시키고 조명을 투과시키는 제1 미러와, 상기 제1 미러의 전방에 배치되어 상기 레이저 및 조명을 반사시키는 제2 미러와, 상기 제1 미러의 후방에 배치되어 상기 조명을 이용하여 대상체에 대한 영상을 획득하는 카메라와, 상기 제2 미러 아래에 배치되어 외부에 노출되는 보호 윈도우와, 상기 카메라와 상기 제1 미러 사이에 배치된 제1 렌즈와, 상기 제2 미러와 상기 보호 윈도우 사이에 배치된 제2 렌즈를 포함하는 본체; 및 상기 보호 윈도우 아래에 배치된 조절 유닛을 포함한다. 상기 대상체는 레이저 가공품, 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나이다. 상기 본체 또는 상기 조절 유닛은 제1 영역과 제2 영역 사이를 이동 가능하다. 상기 조절 유닛은 상기 제2 영역에 배치되며, 상기 조절 유닛은 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나에 대한 영상을 획득하도록 초점을 조절한다.
실시예에 따른 레이저 가공 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 카메라에 의해 획득된 다양한 구성 요소, 즉 레이저 가공품, 보호 윈도우, 제2 미러 또는 제2 렌즈에 대한 영상을 통해 레이저 가공품, 보호 윈도우, 제2 미러 또는 제2 렌즈의 이상 유무를 사전에 확인할 수 있어, 레이저 가공품, 보호 윈도우, 제2 미러 또는 제2 렌즈의 불량을 사전에 방지할 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 보호 윈도우의 상태를 모니터링하여 보호 윈도우을 불량 발생 가능성을 예측할 수 있어, 대상체에 대한 레어저 가공 성능 저하로 인한 수율 불량을 방지할 수 있고 생산성 증가에 기여할 수 있다는 장점이 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 보호 윈도우의 손상을 보여준다.
도 2는 실시예에 따른 레이저 가공 장치를 도시한다.
도 3은 도 2의 본체를 도시한다.
도 4는 레이저를 이용하여 레이저 가공품을 가공하는 모습을 보여준다.
도 5는 레이저 가공품에 대한 영상을 획득하는 모습을 보여준다.
도 6은 제1 실시예에 따라 보호 윈도우에 대한 영상을 획득하는 모습을 보여준다.
도 7은 제2 실시예에 따라 보호 윈도우에 대한 영상을 획득하는 모습을 보여준다.
도 8은 도 2의 조절 유닛을 도시한 평면도이다.
도 9는 도 2의 조절 유닛을 도시한 단면도이다.
도 10은 제3 실시예에 따라 보호 윈도우에 대한 영상을 획득하는 모습을 보여준다.
도 11은 도 2의 조절 유닛을 도시한 사시도의 일 예시이다.
도 12는 도 2의 조절 유닛을 도시한 사시도의 다른 예시이다.
도 13은 도 2의 조절 유닛을 도시한 단면도의 다른 예시이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “B 및(와) C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 레이저 가공 장치를 도시한다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 레이저 가공 장치(100)는 본체(110) 및 조절 유닛(120)을 포함할 수 있다. 실시예에 따른 레이저 가공 장치(100)는 이보다 더 많은 구성 요소를 포함할 수도 있다.
레일(161)이 지지대(160)를 사이에 두고 설치될 수 있다. 본체(110)가 레일(161)에 체결되고 일 방향, 예컨대 x축 방향으로 이동 가능하다.
도시되지 않았지만, 본체(110)는 y축 방향으로도 이동 가능하다. 예컨대, 레일(161)이 y축 방향으로 이동 가능하므로, 레일(161)에 체결된 본체(110) 또한 y축 방향으로 이동 가능할 수 있다.
본체(110)는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 미러(111), 제2 미러(112), 카메라(113), 제1 렌즈(114), 제2 렌즈(115) 및 보호 윈도우(116)를 포함할 수 있다. 본체(110)는 이보다 더 많은 구성 요소를 포함할 수도 있다.
제1 미러(111)는 레이저를 반사시키고 조명을 투과시킬 수 있다. 즉, 제1 미러(111)는 레이저 파장은 반사시키고 조명 파장은 투과시킬 수 있다. 예컨대, 레이저는 본체(110)의 외부에 위치된 레이저 소스(미도시)로부터 공급될 수 있다. 레이저 소스로부터 공급된 레이저는 레이저 조절부(117)를 경유하여 제1 미러(111)로 공급될 수 있다. 이러한 경우, 레이저는 제1 미러(111)에 의해 반사되어 제2 미러(112)로 전달될 수 있다. 레이저 조절부(117)는 레이저의 빔 사이즈를 늘리거나 줄이는 beam expander/condenser일 수 있다. 예컨대, 본체(110) 하부에서 보호 윈도우(116)를 통해 입사된 조명이 제1 미러(111)에 의해 투과되어 카메라(113)로 전달될 수 있다.
실시예의 레이저는 126나노미터 내지 10.6마이크로미터의 범위의 파장을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 미러(112)는 제1 미러(111)의 전방에 배치되어 레이저 및 조명을 반사시킬 수 있다. 즉, 제2 미러(112)는 레이저 파장 및 조명 파장을 반사시킬 수 있다. 예컨대, 제1 미러(111)에서 전달된 레이저는 제2 미러(112)에 의해 반사되어 보호 윈도우(116)를 통해 레이저 가공품으로 조사될 수 있다. 예컨대, 본체(110) 하부에서 보호 윈도우(116)를 통해 입사된 조명이 제2 미러(112)에 의해 반사되어 제1 미러(111)로 전달될 수 있다.
예컨대, 제2 미러(112)는 고정식이거나 회전식일 수 있다.
카메라(113)는 제1 미러(111)의 후방에 배치되어 조명을 이용하여 대상체에 대한 영상을 획득할 수 있다. 여기서, 대상체는 레이저 가공품, 보호 윈도우(116), 제2 렌즈(115) 및 제2 미러(112) 중 하나일 수 있다. 예컨대, 초점이 레이저 가공품에 맺히면, 카메라(113)는 레이저 가공품에 대한 영상을 획득할 수 있다. 레이저 가공품에 맺히는 초점은 제1 렌즈(113) 및/또는 제2 렌즈(114)에 의해 조절될 수 있다. 예컨대, 초점이 보호 윈도우(116)에 맺히면, 카메라(113)는 보호 윈도우(116)에 대한 영상을 획득할 수 있다. 구체적으로, 초점이 보호 윈도우(116)의 하면에 맺힐 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 초점이 제2 미러(112)에 맺히면, 카메라(113)는 제2 미러(112)에 대한 영상을 획득할 수 있다. 제2 미러(112)에 맺히는 초점은 조절 유닛(120)의 제3 미러(122)에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 실시예는 레이저 가공품뿐만 아니라 보호 윈도우(116), 제2 미러(112) 또는 제2 렌즈(115)에 대한 영상을 획득할 수 있어, 레이저 가공품, 보호 윈도우(116), 제2 미러(112) 또는 제2 렌즈(115)의 이상 유무를 사전에 확인할 수 있어, 레이저 가공품, 보호 윈도우(116), 제2 미러(112) 또는 제2 렌즈(115)의 불량을 사전에 방지할 수 있다.
제1 렌즈(114)는 카메라(113)와 제1 미러(111) 사이에 배치되고, 제2 렌즈(115)는 제2 미러(112)와 보호 윈도우(116) 사이에 배치될 수 있다. 제1 렌즈(114)와 제2 렌즈(115)는 본체(110) 외부에서 입사된 조명이 적절하게 카메라(113)에 상이 맺히도록 조절할 수 있다.
보호 윈도우(116)는 제2 미러(112) 아래에 배치될 수 있다. 보호 윈도우(116)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 보호 윈도우(116)는 예컨대, 유리나 플라스틱 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
보호 윈도우(116)의 하면은 외부에 노출되어 있으므로, 대기 중의 파티클이 부착될 수 있다. 또한, 보호 윈도우(116)는 레이저 가공품에 대한 레이저 가공시 레이저 가공품에서 발생된 이물질이 부착될 수 있다. 보호 윈도우(116)에 부착된 이물질이나 파티클에 의해 레이저가 흡수되어 열이 발생되고, 이 열에 의해 보호 윈도우(116)에 부착된 이물질이나 파티클이 변색될 수 있다. 실시예는 보호 윈도우(116)의 상태를 모니터링하여 보호 윈도우(116)을 불량 발생 가능성을 예측할 수 있다.
한편, 실시예에 따른 레이저 가공 장치(100)는 제1 광원(118)을 포함할 수 있다. 제1 광원(118)은 본체(110) 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 광원(118)은 보호 윈도우(116)의 주변에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 광원(118)은 보호 윈도우(116)의 둘레를 따라 적어도 하나 이상 구비될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 광원(118)은 예컨대, y축을 기준으로 회전 가능하다. 만일 제1 광원(118)이 보호 윈도우(116)의 둘레를 따라 복수개 구비되는 경우, 제1 광원(118)은 x축 또는 y축을 기준으로 회전 가능하다. 즉, 일부 제1 광원은 x축을 기준으로 회전 가능하고, 다른 일부 제1 광원은 y축을 기준으로 회전 가능하다. 예컨대, 제1 광원(118)의 발광면이 아래를 향하도록 회전되면, 제1 광원(118)의 제1 조명이 레이저 가공품을 조사할 수 있다. 예컨대, 제1 광원(118)의 발광면이 위를 향하도록 회전되면, 제1 광원(118)의 제1 조명이 보호 윈도우(116), 제2 렌즈(115) 또는 제2 미러(112)를 조사할 수 있다.
실시예에 따른 레이저 가공 장치(100)는 제1 영역(130) 및 제2 영역(140)을 포함할 수 있다. 제1 영역(130)과 제2 영역(140)은 공간적으로 서로 접할 수도 있고 서로 이격될 수도 있다.
예컨대, 제1 영역(130)은 레이저 가공을 위해 레이저 가공품이 놓일 수 있다. 레이저 가공품이 제1 영역(130)에 놓이면, 본체(110)에서 레이저가 레이저 가공품으로 조사되어, 레이저 가공이 수행될 수 있다. 아울러, 레이저 가공 상태를 확인하기 위해 본체(110)에 의해 레이저 가공품에 대한 영상이 획득될 수 있다.
예컨대, 제2 영역(140)은 조절 유닛(120)이 배치될 수 있다.
예컨대, 조절 유닛(120)은 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116), 제2 렌즈(115) 또는 제2 미러(112) 중 하나에 대한 영상을 획득하도록 초점을 조절하여 주는 장치일 수 있다. 조절 유닛(120)은 모듈이나 어셈블리로 구성될 수 있다.
예컨대, 조절 유닛(120)은 제1 영역(130)과 제2 영역(140) 사이를 이동 가능하다. 아울러, 본체(110)는 제1 영역(130)과 제2 영역(140) 사이를 이동 가능하다.
일 예로, 조절 유닛(120)이 제2 영역(140)에 위치되고 본체(110)가 제1 영역(130)에서 제2 영역(140)으로 이동되어 본체(110)가 조절 유닛(120)의 위에 위치될 수 있다. 즉, 본체(110)의 보호 윈도우(116)가 조절 유닛(120) 위에 위치될 수 있다.
다른 예로, 본체(110)가 제1 영역(130)에 위치되고 조절 유닛(120)이 제2 영역(140)에서 제1 영역(130)으로 이동되어 조절 유닛(120)이 본체(110) 아래에 위치될 수 있다.
본체(110)의 보호 윈도우(116)가 조절 유닛(120)의 위에 위치되는 경우, 조절 유닛(120)에 의해 초점이 보호 윈도우(116), 제2 렌즈(115) 또는 제2 미러(112)에 맺히므로, 카메라(113)에 의해 조명을 이용하여 보호 윈도우(116), 제2 렌즈(115) 또는 제2 미러(112)에 대한 영상이 획득될 수 있다.
조절 유닛(120) 자체가 상하 방향으로 이동될 수도 있다.
조절 유닛(120)은 하우징(121), 제3 미러(122) 및 제4 미러(124)를 포함할 수 있다.
하우징(121)은 제3 미러(122)와 제4 미러(124)를 지지하는 지지대 역할을 할 수 있다.
제3 미러(122)는 초점을 조절하기 위해 상하 방향으로 이동될 수 있다. 예컨대, 제3 미러(122)가 현재 보호 윈도우(116)에 초점이 맺히도록 위치된 상태에서, 제3 미러(122)가 상부 방향으로 이동되면 초점이 제2 렌즈(115)나 제2 미러(112)에 맺힐 수 있다. 예컨대, 보호 윈도우(116)에 대한 영상을 획득하기 위해 초점이 보호 윈도우(116)에 맺히도록 제3 미러(122)가 조절될 수 있다. 예컨대, 제2 미러(112)에 대한 영상을 획득하기 위해 초점이 제2 미러(112)에 맺히도록 제3 미러(122)가 상부 방향으로 이동될 수 있다.
제4 미러(124)는 예컨대, 제1 광원(118)의 제1 조명이 원하는 위치, 예컨대 보호 윈도우(116)에 조사되도록 반사 및 조절할 수 있다(도 7 참조). 제4 미러(124)에 의해 제1 광원(118)의 제1 조명이 보호 윈도우(116)로 조사하기 어려운 경우, 조절 유닛(120) 자체가 상하 이동됨으로써 제4 미러(124)에 의해 제1 광원(118)의 제1 조명이 보호 윈도우(116)로 정확하게 조사될 수 있다.
만일 제1 광원(118)이 보호 윈도우(116)에 제1 조명을 직접 조사하도록 회전되는 경우, 조절 유닛(120)에서 제4 유닛은 생략될 수 있다(도 6 참조).
제4 미러(124) 대신에 제2 광원(124)이 채택될 수 있다. 즉, 조절 유닛(120)의 제4 미러(124) 대신 제2 광원(124)이 하우징(121)의 상측에 장착될 수 있다(도 10 참조). 이러한 경우, 제2 광원(124)의 제2 조명이 직접 보호 윈도우(116)에 조사되므로, 제1 광원(118)은 동작되지 않을 수 있다.
도 4는 레이저를 이용하여 레이저 가공품을 가공하는 모습을 보여준다.
도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 레이저 가공품(20)이 제1 영역(130)에 놓이면, 레이저가 본체(110)에서 출력되어 레이저 가공품(20)에 조사되어, 레이저 가공품(20)에 대해 천공, 마킹, 소잉, 커팅 등이 수행될 수 있다. 예컨대, 외부에서 공급된 레이저가 본체(110)의 레이저 조절부(117), 제1 미러(111), 제2 미터 및 보호 윈도우(116)를 경유하여 레이저 가공품(20)으로 조사될 수 있다.
도 5는 레이저 가공품에 대한 영상을 획득하는 모습을 보여준다.
도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 초점이 레이저 가공품(20)의 예컨대, 표면에 맺히도록 본체(110)의 제1 렌즈(114) 및/또는 제2 렌즈(115)가 조절될 수 있다.
예컨대, 제1 광원(118)의 발광면이 레이저 가공품(20)을 향하도록 회전되고, 제1 광원(118)의 제1 조명이 레이저 가공품(20)으로 조사될 수 있다.
레이저 가공품(20)의 표면에 조사된 제1 조명이 보호 윈도우(116), 제2 렌즈(115), 제2 미러(112), 제1 미러(111) 및 제1 렌즈(114)를 경유하여 카메라(113)로 입사되어, 영상으로 획득될 수 있다. 따라서, 카메라(113)에서 획득된 영상을 통해 레이저 가공품(20)의 표면의 상태가 식별될 수 있다. 예컨대, 레이저 가공품(20)의 표면의 상태를 통해 원하는 대로 가공되었는지 불량이 발생되었는지 여부가 확인될 수 있다.
도 6은 제1 실시예에 따라 보호 윈도우에 대한 영상을 획득하는 모습을 보여준다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 본체(110)의 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득될 수 있다. 도면에서는 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득되는 것으로 도시되고 있지만, 카메라(113)에 의해 제2 렌즈(115)나 제2 미러(112)에 대한 영상도 획득될 수 있다.
먼저, 본체(110)가 제1 영역(130)에서 제2 영역(140)으로 이동되거나 조절 유닛(120)이 제2 영역(140)에서 제1 영역(130)으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 본체(110)나 조절 유닛(120)이 이동되어, 본체(110)의 보호 윈도가 조절 유닛(120) 위에 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 광원(118)의 발광면이 보호 윈도우(116)를 향하도록 제1 광원(118)이 회전되고, 제1 광원(118)의 제1 조명이 보호 윈도우(116)로 조사될 수 있다. 예컨대, 초점이 보호 윈도우(116)에 맺히도록 조절 유닛(120)의 제3 미러(122)가 조절될 수 있다. 이에 따라, 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 조사된 제1 조명을 이용하여 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득될 수 있다.
만일 제1 광원(118)의 제1 조명이 제2 미러(112)를 조사하고, 조절 유닛(120)의 제3 미러(122)가 제2 미러(112)에 초점이 맺히도록 조절되는 경우, 카메라(113)에 의해 제2 미러(112)에 대한 영상이 획득될 수 있다.
도 7은 제2 실시예에 따라 보호 윈도우에 대한 영상을 획득하는 모습을 보여준다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 본체(110)의 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득될 수 있다. 도면에서는 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득되는 것으로 도시되고 있지만, 카메라(113)에 의해 제2 렌즈(115)나 제2 미러(112)에 대한 영상도 획득될 수 있다.
먼저, 본체(110)가 제1 영역(130)에서 제2 영역(140)으로 이동되거나 조절 유닛(120)이 제2 영역(140)에서 제1 영역(130)으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 본체(110)나 조절 유닛(120)이 이동되어, 본체(110)의 보호 윈도가 조절 유닛(120) 위에 배치될 수 있다.
제2 실시예에 채택된 조절 유닛(120)은 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 하우징(121), 하우징(121) 내에 배치되어 상하로 이동 가능한 제3 미러(122) 및 하우징(121)의 상측에 배치되어 축을 기준으로 회전 가능한 제4 미러(123)을 포함할 수 있다.
만일 제4 미러(124)가 보호 윈도우(116)의 둘레를 따라 복수개 구비되는 경우, 제4 미러(124)는 x축 또는 y축을 기준으로 회전 가능하다. 즉, 일부 제4 미러는 x축을 기준으로 회전 가능하고, 다른 일부 제4 미러는 y축을 기준으로 회전 가능하다.
예컨대, 제4 미러(124)는 제1 광원(118)의 제1 조명을 보호 윈도우(116)에 조사하도록 회전 가능하다. 즉, 제1 광원(118)의 제1 조명이 제4 미러(124)로 조사될 수 있다. 이러한 경우, 제4 미러(124)는 제1 광원(118)에서 조사된 제1 조명이 보호 윈도우(116)에 조사되도록 반사시킬 수 있다. 제1 조명이 보호 윈도우(116)의 원하는 영역에서 조사되도록 제4 미러(124)가 회전될 수 있다 제4 미러(124)의 회전에 의해 제1 조명이 보호 윈도우(116)의 서로 상이한 영역에 조사될 수 있다.
아울러, 초점이 보호 윈도우(116)에 맺히도록 조절 유닛(120)의 제3 미러(122)가 조절될 수 있다.
이에 따라, 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 조사된 제1 조명을 이용하여 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득될 수 있다.
만일 제4 미러(124)에 의해 제1 광원(118)의 제1 조명이 제2 미러(112)로 조사되도록 반사되고, 조절 유닛(120)의 제3 미러(122)가 제2 미러(112)에 초점이 맺히도록 조절되는 경우, 카메라(113)에 의해 제2 미러(112)에 대한 영상이 획득될 수 있다.
도 10은 제3 실시예에 따라 보호 윈도우에 대한 영상을 획득하는 모습을 보여준다.
도 2 및 도 10에 도시한 바와 같이, 본체(110)의 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득될 수 있다. 도면에서는 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득되는 것으로 도시되고 있지만, 카메라(113)에 의해 제2 렌즈(115)나 제2 미러(112)에 대한 영상도 획득될 수 있다.
먼저, 본체(110)가 제1 영역(130)에서 제2 영역(140)으로 이동되거나 조절 유닛(120)이 제2 영역(140)에서 제1 영역(130)으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 본체(110)나 조절 유닛(120)이 이동되어, 본체(110)의 보호 윈도가 조절 유닛(120) 위에 배치될 수 있다.
제3 실시예에 채택된 조절 유닛(120)은 도 11에 도시한 바와 같이, 하우징(121), 하우징(121) 내에 배치되어 상하로 이동 가능한 제3 미러(122) 및 하우징(121)의 상측에 배치된 제2 광원(124)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제2 광원(124)은 직접 제2 조명을 보호 윈도우(116)에 조사할 수 있다. 예컨대, 제2 광원(124)은 폐루프 형상을 가질 수 있다. 폐루프의 사이즈는 보호 윈도우(116)의 사이즈와 동일하거나 클 수 있다.
실시예에 채택된 조절 유닛(120)은 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 하우징(121), 하우징(121) 내에 배치되어 상하로 이동 가능한 제3 미러(122) 및 하우징(121)의 상측에 배치되어 회전이 가능한 제2 광원(124)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제2 광원(124)는 직접 제2 조명을 보호 윈도우(116)에 조사할 수 있다. 예컨대, 제2 광원(124)은 바 타입을 갖는 복수의 바 광원을 포함할 수 있다. 도12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 서로 마주보도록 4개의 바 광원이 하우징(121)의 상측에 배치될 수 있다. 이들 바 광원 각각은 축을 기준으로 회전 가능하다. 따라서, 바 광원 각각이 개별적으로 제2 조명을 보호 윈도우(116)로 조사할 수 있다.
아울러, 초점이 보호 윈도우(116)에 맺히도록 조절 유닛(120)의 제3 미러(122)가 조절될 수 있다.
이에 따라, 카메라(113)에 의해 보호 윈도우(116)에 조사된 제1 조명을 이용하여 보호 윈도우(116)에 대한 영상이 획득될 수 있다.
만일 제4 미러(124)에 의해 제1 광원(118)의 제1 조명이 제2 미러(112)로 조사되도록 반사되고, 조절 유닛(120)의 제3 미러(122)가 제2 미러(112)에 초점이 맺히도록 조절되는 경우, 카메라(113)에 의해 제2 미러(112)에 대한 영상이 획득될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
실시예는 반도체, 디스플레이, 웨이퍼, 2차 전지와 같은 다양한 산업에 적용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 레이저를 반사시키고 조명을 투과시키는 제1 미러와, 상기 제1 미러의 전방에 배치되어 상기 레이저 및 조명을 반사시키는 제2 미러와, 상기 제1 미러의 후방에 배치되어 상기 조명을 이용하여 대상체에 대한 영상을 획득하는 카메라와, 상기 제2 미러 아래에 배치되어 외부에 노출되는 보호 윈도우와, 상기 카메라와 상기 제1 미러 사이에 배치된 제1 렌즈와, 상기 제2 미러와 상기 보호 윈도우 사이에 배치된 제2 렌즈를 포함하는 본체; 및
    상기 보호 윈도우 아래에 배치된 조절 유닛을 포함하고,
    상기 대상체는 레이저 가공품, 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나이고,
    상기 본체 또는 상기 조절 유닛은 제1 영역과 제2 영역 사이를 이동 가능하고,
    상기 조절 유닛은 상기 제2 영역에 배치되며,
    상기 조절 유닛은,
    상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나에 대한 영상을 획득하도록 초점을 조절하는
    레이저 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 상기 제1 영역에서 상기 레이저를 이용하여 상기 레이저 가공품을 가공하고,
    상기 보호 윈도우 아래에 배치된 적어도 하나 이상의 제1 광원을 포함하고,
    상기 본체는 상기 적어도 하나 이상의 제1 광원이 제1 조명을 상기 레이저 가공품으로 조사한 상태에서 상기 레이저 가공품에 대한 영상을 획득하는
    레이저 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 광원은 축을 기준으로 회전 가능한
    레이저 가공 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조절 유닛은,
    하우징; 및
    상기 하우징 내에서 상하로 이동 가능한 제3 미러를 포함하는
    레이저 가공 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 미러의 사이즈는 상기 보호 윈도우의 사이즈와 같거나 큰
    레이저 가공 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 본체 또는 상기 조절 유닛의 이동으로 상기 본체가 상기 조절 유닛의 위에 위치되는 경우, 상기 제1 광원은 상기 제1 조명이 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나로 조사되도록 회전하고,
    상기 제3 미러는 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나에 초점이 맺히도록 조절하고,
    상기 본체는 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나에 대한 영상을 획득하는
    레이저 가공 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 조절 유닛은,
    하우징;
    상기 하우징 내에서 상하로 이동 가능한 제3 미러; 및
    상기 하우징의 상측에 배치된 복수의 제4 미러를 더 포함하는
    레이저 가공 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제4 미러는 상기 하우징의 상측의 둘레를 따라 배치되는
    레이저 가공 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제3 미러의 사이즈는 상기 보호 윈도우의 사이즈와 같거나 큰
    레이저 가공 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제4 미러는 축을 기준으로 회전 가능한
    레이저 가공 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 본체 또는 상기 조절 유닛의 이동으로 상기 본체가 상기 조절 유닛의 위에 위치되는 경우, 상기 복수의 제4 미러는 상기 제1 광원의 상기 제1 조명이 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나로 조사되도록 회전하고,
    상기 제3 미러는 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나에 초점이 맺히도록 조절하고,
    상기 본체는 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나에 대한 영상을 획득하는
    레이저 가공 장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 조절 유닛은,
    하우징;
    상기 하우징 내에서 상하로 이동 가능한 제3 미러; 및
    상기 하우징의 상측에 배치된 제2 광원을 포함하는
    레이저 가공 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 광원은 상기 하우징의 상측의 둘레를 따라 배치되는
    레이저 가공 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 광원은 폐루프 형상을 갖는
    레이저 가공 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 광원은 바 타입을 갖는 복수의 바 광원을 포함하는
    레이저 가공 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 바 광원 각각은 축을 기준으로 회전 가능한
    레이저 가공 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제3 미러의 사이즈는 상기 보호 윈도우의 사이즈와 같거나 큰
    레이저 가공 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 본체 또는 상기 조절 유닛의 이동으로 상기 본체가 상기 조절 유닛의 위에 위치되는 경우, 상기 제2 광원은 제2 조명을 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나로 조사하도록 조절하고,
    상기 제3 미러는 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나에 초점이 맺히도록 조절하고,
    상기 본체는 상기 보호 윈도우, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 미러 중 하나에 대한 영상을 획득하는
    레이저 가공 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 조절 유닛은 상하로 이동 가능한
    레이저 가공 장치.
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