TWI610748B - 對準雷射加工裝置之光學系統的裝置以及對準光學系統的方法 - Google Patents

對準雷射加工裝置之光學系統的裝置以及對準光學系統的方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI610748B
TWI610748B TW105127760A TW105127760A TWI610748B TW I610748 B TWI610748 B TW I610748B TW 105127760 A TW105127760 A TW 105127760A TW 105127760 A TW105127760 A TW 105127760A TW I610748 B TWI610748 B TW I610748B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical system
laser
eccentricity
axial direction
processing apparatus
Prior art date
Application number
TW105127760A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201714692A (zh
Inventor
金炳吾
李東准
Original Assignee
Eo科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eo科技股份有限公司 filed Critical Eo科技股份有限公司
Publication of TW201714692A publication Critical patent/TW201714692A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI610748B publication Critical patent/TWI610748B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/042—Automatically aligning the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
    • G01J9/02—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by interferometric methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本發明揭示一種對準構成雷射加工裝置的雷射光學系統 的裝置及方法。所揭示的雷射加工裝置的光學系統對準裝置包括：雷射光學系統，供雷射束經過；夏克-哈特曼感測器，測定自上述雷射光學系統出射的上述雷射束的光波面；及運算部，以數式表示藉由上述夏克-哈特曼感測器而檢測到的上述雷射束的光波面，計算因上述雷射光學系統錯位而產生的上述雷射光學系統的偏心值。

Description

對準雷射加工裝置之光學系統的裝置以及對準 光學系統的方法
本發明是有關於一種雷射加工裝置的光學系統對準裝置，更詳細而言，有關於一種利用夏克-哈特曼(shark-hartman)感測器的雷射加工裝置的光學系統對準裝置及利用其的光學系統對準方法。
夏克-哈特曼(shack-hartmann)感測器是一種於天體望遠鏡或驗光儀等領域中測定於特定區域反射的光波面(light wavefront)的應變或像差的裝置，通常用於利用以此方式測定到的光波面的應變或像差於特定區域中測定面的形狀。另一方面，為了提高加工品質，需準確地對準使用於雷射加工裝置的光學系統，以便雷射束沿所期望的方向準確地照射至加工對象物。
本發明的一實施例提供一種利用夏克-哈特曼(shark-hartman)感測器的雷射加工裝置的光學系統對準裝置及光學系統對準方法。
於本發明的一態樣中，提供一種雷射加工裝置的光學系統對準裝置，其是對準構成雷射加工裝置的雷射光學系統的裝置，雷射加工裝置的光學系統對準裝置包括：雷射光學系統，供雷射束經過；夏克-哈特曼(shark-hartmann)感測器，測定自雷射光學系統出射的雷射束的光波面(light wavefront)；及運算部，以數式表示藉由夏克-哈特曼感測器而檢測到的雷射束的光波面，計算因雷射光學系統錯位(mis-alignment)而產生的雷射光學系統的偏心值。
運算部可利用以數式表示藉由夏克-哈特曼感測器而檢測到的光波面的澤尼克多項式(Zernike polynomials)計算雷射光學系統的偏心值。
雷射光學系統的偏心值可由第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值構成，第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值於澤尼克多項式中表示向垂直於雷射束的行進方向的第一軸方向及第二軸方向偏心的程度。此處，第一軸方向與第二軸方向可彼此垂直。
可藉由如下方式對準雷射光學系統：移動雷射光學系統而使第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值分別為“0”。
雷射光學系統可包括多個光學系統。於該情形時，可藉由依次對準各光學系統而對準雷射光學系統。
於本發明的另一態樣中，提供一種雷射加工裝置的光學系統對準方法，其是對準構成雷射加工裝置的雷射光學系統的方法，雷射加工裝置的光學系統對準方法至少包括如下步驟：利用夏克-哈特曼感測器測定經由雷射光學系統的雷射束的步驟；以數式表示藉由夏克-哈特曼感測器而檢測到的雷射束的光波面，計算因雷射光學系統錯位而產生的雷射光學系統的偏心值的步驟；及對準雷射光學系統的步驟。
可利用以數式表示藉由夏克-哈特曼感測器而檢測到的光波面的澤尼克多項式計算雷射光學系統的偏心值。此處，雷射光學系統的偏心值可由第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值構成，第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值於澤尼克多項式中表示向垂直於雷射束的行進方向的第一軸方向及第二軸方向偏心的程度。
可藉由如下方式對準雷射光學系統：移動雷射光學系統而使第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值分別為“0”。
雷射光學系統可包括多個光學系統。於該情形時，可藉由依次對準各光學系統而對準雷射光學系統。可藉由如下方式對準各光學系統：移動各光學系統而使第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值分別為“0”。
根據本發明的例示性的實施例，可利用夏克-哈特曼感測器檢測構成雷射加工裝置的雷射光學系統是否錯位，於雷射光學系統錯位的情形時，可準確地進行對準。並且，於雷射光學系統包括多個光學系統的情形時，可利用夏克-哈特曼感測器對各光學系統依次執行對準作業。
10‧‧‧收斂光學系統
20‧‧‧擴散光學系統
30‧‧‧擴散及收斂光學系統
50、150、250‧‧‧夏克-哈特曼感測器
100‧‧‧光學系統對準裝置
140、210‧‧‧雷射光學系統
160、260‧‧‧運算部
200‧‧‧雷射加工裝置
201‧‧‧雷射光源
211‧‧‧第一光學系統
212‧‧‧第二光學系統
213‧‧‧第三光學系統
221、222、223‧‧‧反射鏡
L、L1、L2‧‧‧雷射束
S‧‧‧平台
W‧‧‧加工對象物
圖1a是表示雷射束於經由收斂光學系統後入射至夏克-哈特曼感測器的情況的圖。
圖1b是表示雷射束於經由擴散光學系統後入射至夏克-哈特曼感測器的情況的圖。
圖1c是表示雷射束於經由擴散及收斂光學系統後入射至夏克-哈特曼感測器的情況的圖。
圖2是概略性地表示本發明的例示性的實施例的雷射加工裝置的光學系統對準裝置的圖。
圖3是表示於以數式表示藉由夏克-哈特曼感測器而檢測到 的雷射束的澤尼克多項式中，第一方向(例如，y軸方向)的偏心係數值與散焦距離(defocusing distance)對應地改變的圖。
圖4是概略性地表示雷射加工裝置的一例的圖。
圖5a至圖5c是表示對準圖4所示的雷射加工裝置的光學系統的方法的圖。
以下，參照隨附圖式，詳細地對本發明的實施例進行說明。以下所例示的實施例並不限定本發明的範圍，而是為了向於本技術領域內具有常識者說明本發明而提供。於圖中，相同的參照符號表示相同的構成要素，為了說明的明確性，可誇張地表示各構成要素的尺寸或厚度。並且，於說明為特定的物質層存在於基板或其他層時，上述物質層能夠以與基板或其他層直接相接的方式存在，亦可於上述物質層與上述基板或上述其他層之間存在其他第三層。
夏克-哈特曼(shack-hartmann)感測器是於天體望遠鏡或驗光儀等領域中測定於特定區域反射的光波面(light wavefront)的應變或像差的裝置。另外，通常將利用由此種夏克-哈特曼感測器測定到的光波面的應變或像差用於特定區域測定面的形狀。於以下所說明的本發明的實施例中，對利用夏克-哈特曼感測器對準構成雷射加工裝置的雷射光學系統的裝置及方法進行說明。
圖1a至圖1c是表示雷射束於經由特定的光學系統後入 射至夏克-哈特曼感測器的情況的圖。
具體而言，於圖1a中，表示有雷射束L1、L2於經由收斂光學系統10後入射至夏克-哈特曼感測器50的情況，於圖1b中，表示有雷射束L1、L2於經由擴散光學系統20後入射至夏克-哈特曼感測器50的情況。另外，於圖1c中，表示有雷射束L1於經由擴散及收斂光學系統30後入射至夏克-哈特曼感測器50的情況。
於圖1a及圖1b中，L1表示於準確地對準光學系統10、20的狀態下入射的雷射束，L2表示於沿垂直於雷射束的行進方向的第一軸方向(例如，y軸方向)傾斜特定角度與光學系統10、20錯位的狀態下入射的雷射束。另一方面，於圖1c中，表示有於準確地對準擴散及收斂光學系統30的狀態下入射的雷射束。
如圖1a及圖1b所示，若雷射束L1、L2經由光學系統10、20而入射至夏克-哈特曼感測器50，則夏克-哈特曼感測器50檢測所入射的雷射束L1、L2的光波面，以此方式檢測到的雷射束L1、L2的光波面如下所述般於運算部中數值化，藉此可定量地獲知光學系統是否準確對準、以及錯位時的錯位程度。
圖2是概略性地表示本發明的例示性的實施例的雷射加工裝置的光學系統對準裝置。
參照圖2，光學系統對準裝置100包括：雷射光學系統140，供雷射束L經過；夏克-哈特曼感測器150，測定經由上述雷 射光學系統140的雷射束L；及運算部160，以數式表示由上述夏克-哈特曼感測器150檢測到的雷射束L的光波面，計算上述雷射光學系統140的偏心值。
上述雷射光學系統140供自雷射光源(未圖示)出射的雷射束L經過，可包括至少一個光學系統。此種雷射光學系統140例如可包括擴束望遠鏡(Beam Expanding Telescope，BET)、掃描光學系統及聚焦透鏡等。然而，並不限定於此，除此以外，亦可包括其他各種光學系統。
經由上述雷射光學系統140的雷射束L可入射至夏克-哈特曼感測器150。此處，夏克-哈特曼感測器150可測定所入射的雷射束L的光波面(light wavefront)的資訊，例如光波面(light wavefront)的應變或像差。
上述運算部160可將藉由夏克-哈特曼感測器150而檢測到的雷射束L的光波面的資訊數式化。具體而言，若夏克-哈特曼感測器150檢測到所入射的雷射束L的光波面的資訊，則向運算部160發送與上述資訊對應的電氣訊號。另外，運算部160可將藉由夏克-哈特曼感測器150而檢測到的雷射束L的光波面的資訊構成為作為數學模型的澤尼克多項式(Zernike polynomials)。此處，澤尼克多項式可由多個項構成，其中構成澤尼克多項式的各項是指光學像差(optical aberration)，這些項彼此獨立(orthogonal)。
於本實施例中，可於運算部160以澤尼克多項式表示雷射束L的光波面的資訊後，利用構成上述澤尼克多項式的項中的表示第一軸方向的偏心的係數值及表示第二軸方向的偏心的係數值獲知雷射光學系統是否準確對準。另外，亦可定量地獲知於誤對準雷射光學系統140的情形時產生的雷射光學系統140的偏心值。
第一軸方向及第二軸方向是指垂直於雷射束L的行進方向的方向。此處，第一軸方向與第二軸方向可彼此垂直。如圖2所示，雷射束L沿z軸方向行進的情形時，第一軸方向例如可為y軸方向，第二軸方向可為x軸方向。因此，於雷射束L沿z軸方向行進而入射至夏克-哈特曼感測器150的情形時，構成由運算部160表示的澤尼克多項式的項中與雷射光學系統140的對準相關的項的係數可由y軸方向的偏心係數及x軸方向的偏心係數構成。此處，y軸方向的偏心係數表示因雷射光學系統140沿y軸方向傾斜而產生的y軸方向的偏心值，x軸方向的偏心係數表示因雷射光學系統140沿x軸方向傾斜而產生的x軸方向的偏心值。
圖3是表示於以數式表示藉由夏克-哈特曼感測器150而檢測到的雷射束L的澤尼克多項式中，第一方向(例如，y軸方向)的偏心係數值與散焦距離(defocuse distance)對應地改變的圖。此處，散焦距離是指於自雷射光學系統140出射的雷射束L於聚焦後散焦而入射至夏克-哈特曼感測器150的情形時，自聚集 的位置至夏克-哈特曼感測器150為止的距離。
於圖3中，表示於雷射光學系統140分別沿第一方向(y軸方向)傾斜0°、0.01°及0.02°的角度時，澤尼克多項式中的第一方向(y軸方向)的偏心係數值與散焦距離的變化對應地改變。參照圖3可知，於雷射光學系統140分別沿第一方向(y軸方向)傾斜0.01°及0.02°的角度時(即，沿y軸方向雷射光學系統140錯位的情形)，第一方向(y軸方向)的偏心係數值與散焦距離的變化對應而線性地發生變化。然而，可知於雷射光學系統未沿第一方向(y軸方向)傾斜時(即，沿y軸方向準確對準雷射光學系統的情形)，第一方向(y軸方向)的偏心係數值與散焦距離無關而具有“0”值。因此，於第一方向(y軸方向)的偏心係數值並非為“0”值的情形時，可知雷射光學系統140沿第一方向傾斜而偏心。
並且，於雷射光學系統140沿第二方向(x軸方向)傾斜時，第二方向(x軸方向)的偏心係數值與散焦距離的變化對應地改變，於雷射光學系統140未沿第二方向(x軸方向)傾斜時，第二方向(x軸方向)的偏心係數值與散焦距離無關而具有“0”值。因此，於第二方向(x軸方向)的偏心係數值並非為“0”值的情形時，可知雷射光學系統140沿第二方向(x軸方向)傾斜而偏心。
如上所述，若將經由雷射光學系統140入射至夏克-哈特曼感測器150的雷射束L的光波面構成為澤尼克多項式而計算 第一方向(y軸方向)的偏心值及第二方向(x軸方向)的偏心值，則可知雷射光學系統140是否對準，於未準確對準雷射光學系統140的情形時，可定量地獲知偏心程度。
因此，於將經由雷射光學系統140入射至夏克-哈特曼感測器150的雷射束L的光波面構成為澤尼克多項式而計算出的第一方向(y軸方向)的偏心值及第二方向(x軸方向)的偏心值中的至少一者並非為“0”的情形時，可藉由移動雷射光學系統140使上述偏心值成為“0”值而精確地對準雷射光學系統140。
圖4是概略性地表示雷射加工裝置的一例的圖。
參照圖4，自雷射光源201振盪出雷射束L，以此方式振盪出的雷射束L可於藉由多個反射鏡221、222、223反射後，入射至雷射光學系統210。於雷射加工裝置200中，雷射光學系統210可包括一個以上的光學系統211、212、213。例如，雷射光學系統210可包括BET、掃描光學系統、聚焦透鏡等，除此之外，亦可包括其他各種光學系統。
於圖4中，例示性地表示雷射光學系統210包括三個光學系統即第一光學系統211、第二光學系統212及第三光學系統213的情形。如圖4所示，自雷射光源201出射而藉由反射鏡221、222、223反射的雷射束L依次經由第一光學系統211、第二光學系統212及第三光學系統213。另外，自此種雷射光學系統210出射的雷射束L照射至堆載於平台S上的加工對象物W的特定位 置，藉此可執行各種加工作業。
為了於如上所述的構成的雷射加工裝置200中準確地執行所期望的雷射加工作業，需準確地對準供雷射束L經過的雷射光學系統210，即第一光學系統211、第二光學系統212及第三光學系統213。
以下，對在圖4所示的雷射加工裝置200中利用夏克-哈特曼感測器對準光學系統211、212、213的方法進行說明。圖5a至圖5c是表示對準圖4所示的雷射加工裝置的光學系統的方法的圖。
於圖5a中，表示有對準雷射光學系統210中的第一光學系統211的方法。參照圖5a，自雷射光源201出射而藉由反射鏡221、222、223反射的雷射束L經由第一光學系統211，將經由上述第一光學系統211的雷射束L入射至夏克-哈特曼感測器250。此處，夏克-哈特曼感測器250檢測所入射的雷射束L的光波面的資訊，向運算部260發送此種資訊。
運算部260將藉由夏克-哈特曼感測器250而檢測到的經由第一光學系統211的雷射束L的光波面的資訊構成為澤尼克多項式。另外，於構成澤尼克多項式的各項中，分別計算第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值。如圖5a所示，於雷射束L沿z軸方向入射至夏克-哈特曼感測器250的情形時，第一軸方向可為y軸方向，第二軸方向可為x軸方向。
如上所述，於運算部260於澤尼克多項式中計算出的第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值分別為“0”的情形時，可視為已準確對準第一光學系統211。然而，於第一軸方向的偏心係數值並非為“0”的情形時，可視為第一光學系統211沿第一軸方向傾斜而偏心，於第二軸方向的偏心係數值並非為“0”的情形時，可視為第一光學系統211沿第二軸方向傾斜而偏心。
因此，第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值中的至少一者並非為“0”的情形為第一光學系統211錯位的情形，因此於該情形時，移動第一光學系統211而使第一軸方向的偏心係數值與第二軸方向的偏心係數值均成為“0”，藉此可準確地對準第一光學系統211。
於圖5b中，表示有對準雷射光學系統210中的第二光學系統212的方法。於圖5b中，已利用圖5a所示的方法準確地對準第一光學系統211。
參照圖5b，將自第一光學系統211出射而經由第二光學系統212的雷射束L入射至夏克-哈特曼感測器250。此處，夏克-哈特曼感測器250檢測所入射的雷射束L的光波面的資訊，向運算部260發送此種資訊。
運算部260將藉由夏克-哈特曼感測器250而檢測到的經由第二光學系統212的雷射束L的光波面的資訊構成為澤尼克 多項式。另外，於構成澤尼克多項式的各項中，分別計算第一軸方向(y軸方向)的偏心係數值及第二軸方向(x軸方向)的偏心係數值。
此處，第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值中的至少一者並非為“0”的情形為第二光學系統212錯位的情形，因此於該情形時，移動第二光學系統212而使第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值均成為“0”，藉此可準確地對準第二光學系統212。
於圖5c中，表示對準雷射光學系統210中的第三光學系統213的方法。於圖5c中，已利用圖5a及圖5b所示的方法準確地對準第一光學系統211及第二光學系統212。
參照圖5c，將自第一光學系統211及第二光學系統212出射而經由第三光學系統213的雷射束L入射至夏克-哈特曼感測器250。此處，夏克-哈特曼感測器250檢測所入射的雷射束L的光波面的資訊，向運算部260發送此種資訊。運算部260將藉由夏克-哈特曼感測器250而檢測到的經由第三光學系統213的雷射束L的光波面的資訊構成為澤尼克多項式。另外，於構成澤尼克多項式的各項中，分別計算第一軸方向(y軸方向)的偏心係數值及第二軸方向(x軸方向)的偏心係數值。
此處，第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值中的至少一者並非為“0”的情形為第三光學系統213錯位的 情形，因此於該情形時，移動第三光學系統213而使第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值均成為“0”，藉此可準確地對準第三光學系統213。
如上所述，於雷射光學系統210包括多個光學系統211、212、213的情形時，按照雷射束L經過的順序依次對各光學系統211、212、213執行對準作業，藉此可準確地對準所有光學系統211、212、213。因此，可於圖4所示的雷射加工裝置200中，利用精確地對準的多個光學系統211、212、213準確地執行所期望的雷射加工作業。另一方面，於圖5a至圖5c中，說明有雷射光學系統210包括三個光學系統211、212、213的情形，但本實施例並不限定於此，雷射光學系統可包括多個光學系統。
如上所述，根據本發明的例示性的實施例，可利用夏克-哈特曼感測器檢測構成雷射加工裝置的雷射光學系統是否錯位，於雷射光學系統錯位的情形時，執行對準作業以準確地對準上述雷射光學系統。並且，於雷射光學系統包括多個光學系統的情形時，可利用夏克-哈特曼感測器依次對各光學系統執行對準作業。以上，對本發明的實施例進行了說明，但上述實施例僅為示例，於本技術領域內具有常識者應理解，可根據上述實施例實現各種變形及其他等同的實施例。
100‧‧‧光學系統對準裝置
140‧‧‧雷射光學系統
150‧‧‧夏克-哈特曼感測器
160‧‧‧運算部
L‧‧‧雷射束

Claims (9)

  1. 一種雷射加工裝置的光學系統對準裝置，其是對準構成雷射加工裝置的雷射光學系統的裝置，所述雷射加工裝置的光學系統對準裝置包括：雷射光學系統，供雷射束經過；夏克-哈特曼感測器，測定自所述雷射光學系統出射的所述雷射束的光波面；以及運算部，以數式表示藉由所述夏克-哈特曼感測器而檢測到的所述雷射束的光波面，計算因所述雷射光學系統錯位而產生的所述雷射光學系統的偏心值，其中所述運算部利用以數式表示藉由所述夏克-哈特曼感測器而檢測到的光波面的澤尼克多項式計算所述雷射光學系統的偏心值，其中所述雷射光學系統的偏心值由第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值構成，所述第一軸方向的偏心係數值及所述第二軸方向的偏心係數值於所述澤尼克多項式中表示向垂直於所述雷射束的行進方向的所述第一軸方向及所述第二軸方向偏心的程度，其中藉由如下方式對準所述雷射光學系統：移動所述雷射光學系統而使所述第一軸方向的偏心係數值及所述第二軸方向的偏心係數值分別為“0”。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的雷射加工裝置的光學系 統對準裝置，其中所述第一軸方向與所述第二軸方向彼此垂直。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的雷射加工裝置的光學系統對準裝置，其中所述雷射光學系統包括多個光學系統。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的雷射加工裝置的光學系統對準裝置，其中藉由依次對準各所述光學系統而對準所述雷射光學系統。
  5. 一種雷射加工裝置的光學系統對準方法，其是對準構成雷射加工裝置的雷射光學系統的方法，所述雷射加工裝置的光學系統對準方法包括：利用夏克-哈特曼感測器測定經由雷射光學系統的雷射束；以數式表示藉由所述夏克-哈特曼感測器而檢測到的所述雷射束的光波面，計算因所述雷射光學系統錯位而產生的所述雷射光學系統的偏心值；以及對準所述雷射光學系統，其中利用以數式表示藉由所述夏克-哈特曼感測器而檢測到的光波面的澤尼克多項式計算所述雷射光學系統的偏心值，其中所述雷射光學系統的偏心值由第一軸方向的偏心係數值及第二軸方向的偏心係數值構成，所述第一軸方向的偏心係數值及所述第二軸方向的偏心係數值於所述澤尼克多項式中表示向垂直於所述雷射束的行進方向的所述第一軸方向及所述第二軸方向偏心的程度，其中藉由如下方式對準所述雷射光學系統：移動所述雷射光 學系統而使所述第一軸方向的偏心係數值及所述第二軸方向的偏心係數值分別為“0”。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的雷射加工裝置的光學系統對準方法，其中所述第一軸方向與所述第二軸方向彼此垂直。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的雷射加工裝置的光學系統對準方法，其中所述雷射光學系統包括多個光學系統。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的雷射加工裝置的光學系統對準方法，其中藉由依次對準各所述光學系統而對準所述雷射光學系統。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的雷射加工裝置的光學系統對準方法，其中藉由如下方式對準各所述光學系統：移動各所述光學系統而使所述第一軸方向的偏心係數值及所述第二軸方向的偏心係數值分別為“0”。
TW105127760A 2015-10-20 2016-08-30 對準雷射加工裝置之光學系統的裝置以及對準光學系統的方法 TWI610748B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150146092A KR101720575B1 (ko) 2015-10-20 2015-10-20 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치 및 광학계 정렬 방법
??10-2015-0146092 2015-10-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201714692A TW201714692A (zh) 2017-05-01
TWI610748B true TWI610748B (zh) 2018-01-11

Family

ID=58498194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105127760A TWI610748B (zh) 2015-10-20 2016-08-30 對準雷射加工裝置之光學系統的裝置以及對準光學系統的方法

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101720575B1 (zh)
TW (1) TWI610748B (zh)
WO (1) WO2017069389A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190078138A (ko) 2017-12-26 2019-07-04 애니모션텍 주식회사 레이저 빔 정렬 시스템 및 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0821964A (ja) * 1994-07-05 1996-01-23 Hitachi Ltd 形状可変鏡の制御法及び補償光学装置
WO2006041191A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-20 Ricoh Company, Ltd. Laser processing apparatus
TW201012579A (en) * 2008-09-09 2010-04-01 Electro Scient Ind Inc Adaptive optic beamshaping in laser processing systems
US20130020511A1 (en) * 2010-10-08 2013-01-24 Gigaphoton Inc Mirror, mirror device, laser apparatus, and extreme ultraviolet light generation apparatus
JP2013231124A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Lion Corp 台所用液体洗浄剤
US20150073752A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-12 Canon Kabushiki Kaisha Wavefront measuring apparatus, wavefront measuring method, method of manufacturing optical element, and assembly adjustment apparatus of optical system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08261842A (ja) * 1995-03-24 1996-10-11 Hitachi Ltd シャックハルトマン波面検出器及び補償光学装置
US8488109B2 (en) * 2009-08-25 2013-07-16 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP5595463B2 (ja) * 2012-10-12 2014-09-24 キヤノン株式会社 波面光学測定装置
JP5925972B2 (ja) * 2012-11-30 2016-05-25 キューイーディー・テクノロジーズ・インターナショナル・インコーポレーテッド 一体型の波面センサおよび粗面計

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0821964A (ja) * 1994-07-05 1996-01-23 Hitachi Ltd 形状可変鏡の制御法及び補償光学装置
WO2006041191A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-20 Ricoh Company, Ltd. Laser processing apparatus
TW201012579A (en) * 2008-09-09 2010-04-01 Electro Scient Ind Inc Adaptive optic beamshaping in laser processing systems
US20130020511A1 (en) * 2010-10-08 2013-01-24 Gigaphoton Inc Mirror, mirror device, laser apparatus, and extreme ultraviolet light generation apparatus
JP2013231124A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Lion Corp 台所用液体洗浄剤
US20150073752A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-12 Canon Kabushiki Kaisha Wavefront measuring apparatus, wavefront measuring method, method of manufacturing optical element, and assembly adjustment apparatus of optical system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017069389A1 (ko) 2017-04-27
TW201714692A (zh) 2017-05-01
KR101720575B1 (ko) 2017-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI644749B (zh) 雷射加工裝置以及雷射加工方法
EP2369319A2 (en) Aspheric object measuring method and apparatus
EP2261629A2 (en) Asphere measurement method and apparatus
TWI659201B (zh) 識別一光學系統之一焦點之一位置之方法，測試其中之每一者包含一或多個元件之複數個裝置之方法，以及量測包括一或多個元件之一光學系統之特徵之系統
JP2013130856A5 (zh)
US10989524B2 (en) Asymmetric optical interference measurement method and apparatus
TWI610748B (zh) 對準雷射加工裝置之光學系統的裝置以及對準光學系統的方法
US10088298B2 (en) Method of improving lateral resolution for height sensor using differential detection technology for semiconductor inspection and metrology
US20180202860A1 (en) Method and device for beam analysis
TWI664389B (zh) 測定物體之厚度或高度變化的裝置及方法
KR20110065365A (ko) 비구면체 측정 방법 및 장치
US20150362403A1 (en) Measurement apparatus, measurement method, optical element fabrication apparatus, and optical element
JP4659019B2 (ja) 波面センサ
JP3352298B2 (ja) レンズ性能測定方法及びそれを用いたレンズ性能測定装置
US10753723B2 (en) Method and device for determining the spatial position of an object by means of interferometric length measurement
JP2014044060A (ja) 形状測定装置、および形状測定方法
KR101002677B1 (ko) 간섭계 장치의 시스템 오차 교정 방법
CN108195566A (zh) 检测任意波长任意形状口径光学系统透射波前的方法
JP5759232B2 (ja) 測定装置
JP5751886B2 (ja) 面形状計測装置および面形状計測方法
Khan et al. Non-null technique for measurement of freeform wavefront using stitching approach
Binkele et al. Characterization of specular freeform surfaces from reflected ray directions using experimental ray tracing
US9482624B2 (en) Apparatus for inspecting
JP2016017744A (ja) 非球面計測方法、非球面計測装置、プログラム、光学素子の加工装置、および、光学素子
TW201721092A (zh) 光學量測系統、旋轉平台的誤差的量測方法以及二維弦波環形光柵