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자유형상 광학계 정렬 시스템에 있어서,레이저가 자유형상 광학계로 입사되는 빔 경로를 형성하는 입사 광학계;상기 자유형상 광학계에서 반사되는 레이저를 집속시켜 모니터링하는 집속 모니터링 장치; 및상기 자유형상 광학계를 고정 지지하며, 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지의 형상을 기초로 상기 자유형상 광학계를 병진 또는 회전 이동시켜 정렬하는 광학계 정렬 스테이지;를 포함하며,상기 광학계 정렬 스테이지는상기 입사 광학계와 상기 자유형상 광학계 사이에 형성되는 빔 경로 상에 복수의 홀(hole)이 형성된 차단부재가 배치되고, 상기 집속 모니터링 장치가 상기 반사되는 레이저의 집속 위치를 벗어난 위치에 배치된 상태에서, 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지의 형상을 기초로 상기 자유형상 광학계를 정렬하는, 사전 정렬 프로세스를 수행하고,상기 사전 정렬 프로세스 이후, 상기 빔 경로 상에 배치된 차단부재가 제거되고, 상기 집속 모니터링 장치가 상기 반사되는 레이저의 집속 위치에 배치된 상태에서, 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지의 형상을 기초로 상기 자유형상 광학계를 정렬하는, 정밀 정렬 프로세스를 수행하며,상기 광학계 정렬 스테이지는, 상기 광학계 정렬 스테이지의 제어 신호에 대응하여 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지를 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키며 상기 출력되는 이미지의 상하 왜곡 및 좌우 왜곡 중 적어도 하나의 왜곡을 보정하되, 상기 출력되는 이미지가 이동하며 변형되는 과정에서, 상기 출력되는 이미지의 형상이 기정의된 이상적(ideal) 이미지의 형상과 일치되면 상기 자유형상 광학계의 정렬 프로세스를 종료하는 것을 특징으로 하는 자유형상 광학계 정렬 시스템
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제1항에 있어서, 상기 광학계 정렬 스테이지는상기 입사 광학계로부터 입사되는 레이저의 방향이 X축으로 정의되는 XYZ 3축을 기준으로, 상기 자유형상 광학계를 X축을 중심축으로 하여 회전 이동시키는 X축 회전 이동 스테이지와, Y축을 중심축으로 하여 회전 이동시키는 Y축 회전 이동 스테이지로 구성되는 제1 정렬 스테이지; 및상기 자유형상 광학계를 X축을 중심축으로 하여 병진 이동시키는 X축 병진 이동 스테이지와, Z축을 중심축으로 하여 회전 이동시키는 Z축 회전 이동 스테이지로 구성되는 제2 정렬 스테이지;중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유형상 광학계 정렬 시스템
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제4항에 있어서, 상기 광학계 정렬 스테이지는상기 제1 정렬 스테이지의 제어 신호에 대응하여 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지의 상하 왜곡을 보정하고,상기 제2 정렬 스테이지의 제어 신호에 대응하여 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지의 좌우 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 하는 자유형상 광학계 정렬 시스템
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제5항에 있어서, 상기 제1 정렬 스테이지는상기 Y축 회전 이동 스테이지의 제어 신호에 대응하여 상기 출력되는 이미지를 상하 방향을 따라 일측으로 이동시키고, 이후 상기 X축 회전 이동 스테이지의 제어 신호에 대응하여 상기 일측으로 이동된 이미지를 타측으로 이동시키는,상하 왜곡 보정 프로세스를 수행하는 것을 특징으로 하는 자유형상 광학계 정렬 시스템
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제5항에 있어서, 상기 제2 정렬 스테이지는상기 Z축 회전 이동 스테이지의 제어 신호에 대응하여 상기 출력되는 이미지를 좌우 방향을 따라 일측으로 이동시키고, 이후 상기 X축 병진 이동 스테이지의 제어 신호에 대응하여 상기 일측으로 이동된 이미지를 타측으로 이동시키는,좌우 왜곡 보정 프로세스를 수행하는 것을 특징으로 하는 자유형상 광학계 정렬 시스템
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제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 광학계 정렬 스테이지는상기 출력되는 이미지가 이동하며 변형되는 과정에서, 상기 출력되는 이미지의 형상이 기정의된 이상적(ideal) 이미지의 형상과 일치되면 상기 자유형상 광학계의 정렬 프로세스를 종료하는 것을 특징으로 하는 자유형상 광학계 정렬 시스템
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자유형상 광학계 정렬 시스템을 이용한 자유형상 광학계 정렬 방법에 있어서,상기 자유형상 광학계 정렬 시스템은, 레이저를 자유형상 광학계로 입사시키는 입사 광학계와, 상기 자유형상 광학계를 고정 지지하는 광학계 정렬 스테이지와, 상기 자유형상 광학계에서 반사되는 레이저를 집속시켜 모니터링하는 집속 모니터링 장치로 구성되며,상기 입사 광학계, 광학계 정렬 스테이지 및 집속 모니터링 장치를 기정의된 위치에 배치하는 단계;입사 광학계를 통해 레이저를 상기 자유형상 광학계로 입사시키고, 상기 자유형상 광학계에서 반사되는 레이저에 대응되는 이미지를 집속 모니터링 장치를 통해 출력하는 단계; 및상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지의 형상을 기초로, 상기 광학계 정렬 스테이지를 제어하여 상기 자유형상 광학계를 병진 또는 회전 이동시켜 정렬하는 단계;를 포함하며,상기 정렬하는 단계는상기 입사 광학계와 상기 자유형상 광학계 사이에 형성되는 빔 경로 상에 복수의 홀(hole)이 형성된 차단부재가 배치되고, 상기 집속 모니터링 장치가 상기 반사되는 레이저의 집속 위치를 벗어난 위치에 배치된 상태에서, 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지의 형상을 기초로 상기 자유형상 광학계를 정렬하는, 사전 정렬 단계;와상기 사전 정렬 단계 이후, 상기 빔 경로 상에 배치된 차단부재가 제거되고, 상기 집속 모니터링 장치가 상기 반사되는 레이저의 집속 위치에 배치된 상태에서, 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지의 형상을 기초로 상기 자유형상 광학계를 정렬하는, 정밀 정렬 단계;를 포함하며,상기 사전 정렬 단계 및 상기 정밀 정렬 단계는 상기 광학계 정렬 스테이지의 제어 신호에 대응하여 상기 집속 모니터링 장치에서 출력되는 이미지를 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키며 상기 출력되는 이미지의 상하 왜곡 및 좌우 왜곡 중 적어도 하나의 왜곡을 보정하되, 상기 출력되는 이미지가 이동하며 변형되는 과정에서, 상기 출력되는 이미지의 형상이 기정의된 이상적(ideal) 이미지의 형상과 일치되면 종료되는 것을 특징으로 하는 자유형상 광학계 정렬 시스템을 이용한 자유형상 광학계 정렬 방법
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