專利名稱：激光光束整型方法和激光光束整型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種激光光束整型方法和激光光束整型裝置。
背景技術(shù)：
激光光束整型是把近似為高斯分布的入射激光束轉(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)確且具有幾乎任意功率分布的激光束，如圓形或長(zhǎng)方形的均勻光束，或其他復(fù)雜幾乎任意功率分布的光束。應(yīng)用包括激光熱處理(激光切割、鉆孔、焊接、重熔，硬化，涂覆等)，機(jī)械和電子器件的表面退火，激光直寫頭，光學(xué)信號(hào)處理等。傳統(tǒng)的激光光束整型是通過將激光束照射在衍射光學(xué)器件上，經(jīng)衍射輸出所需形狀、陣列和相應(yīng)功率密度大小和分布的光斑，并經(jīng)過后續(xù)光學(xué)器件照射到被加工エ件表面或內(nèi)部。但是，傳統(tǒng)的激光光束整型光學(xué)器件不能滿足需要實(shí)時(shí)改變光斑形狀和/或功率 分布的應(yīng)用場(chǎng)合，例如，對(duì)于不同的エ件加工運(yùn)動(dòng)方向，需要隨運(yùn)動(dòng)方向變化而變化的光斑形狀和/或功率密度大小和分布來加工，又比如對(duì)于不同材質(zhì)及厚度材料疊加的合成材料，需要根據(jù)不同材質(zhì)選擇不同的光斑形狀和/或功率密度大小和分布來加工。傳統(tǒng)上通過增加多個(gè)衍射光學(xué)器件組機(jī)械地切換方法來改善上述情況，但是，仍然無法根據(jù)例如加工對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向變化以及材料屬性實(shí)時(shí)改變光斑的形狀和功率密度大小和分布。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在至少解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的ー個(gè)目的在于提出一種激光光束整型方法，該激光光束整型方法可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)地改變光斑陣列的形狀和/或功率密度。本發(fā)明的另一目的在于提出一種激光光束整型裝置，該激光光束整型裝置可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)地改變光斑陣列的形狀和/或功率密度。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的激光光束整型方法，包括以下步驟提供激光光束；通過反射光學(xué)器件將激光光束反射到具有聚焦特性的光學(xué)器件上以使所述激光光束聚焦得到光斑；和在預(yù)定時(shí)間內(nèi)使所述反射光學(xué)器件在預(yù)定區(qū)域內(nèi)以預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)以得到預(yù)定形狀的光斑陣列和/或預(yù)定大小和分布的功率密度。根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的激光光束整型方法，可以根據(jù)加工對(duì)象的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向以及材料屬性，實(shí)時(shí)地調(diào)整反射光學(xué)器件的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而改變光斑陣列的形狀和/或功率密度。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的激光光束整型方法，還可以具有如下的附加技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光光束整型方法，還可以包括通過衍射光學(xué)器件將所述激光光束衍射到所述反射光學(xué)器件上以使入射到所述反射光學(xué)器件上的光束具有預(yù)定的光束形狀。
所述預(yù)定形狀的光斑陣列為圓形、矩形、橢圓形、線形和它們的任意組合中的一種。所述反射光學(xué)器件可以包括第一反射鏡和第二反射鏡，其中第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第一預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)所述第一反射鏡運(yùn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第二預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)第二反射鏡運(yùn)動(dòng)，所述第一反射鏡將所述激光光束反射到所述第二反射鏡，所述第二反射鏡將所述激光光束反射到所述具有聚焦特性的光學(xué)器件上。所述反射光學(xué)器件 還可以僅為一個(gè)反射鏡，所述反射鏡安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上以由所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)以所述預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)。其中，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為壓電陶瓷運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。所述具有聚焦特性的光學(xué)器件可以為聚焦鏡，優(yōu)選地，所述聚焦鏡為f-theta鏡。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的激光光束整型裝置包括用于發(fā)出激光光束的激光光源、反射光學(xué)器件、具有聚焦特性的光學(xué)器件、和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述反射光學(xué)器件用于將所述激光光束反射到所述具有聚焦特性的光學(xué)器件上以使所述激光光束通過所述具有聚焦特性的光學(xué)器件聚焦得到光斑，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述反射光學(xué)器件在預(yù)定時(shí)間內(nèi)在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)以預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)以得到預(yù)定形狀的光斑陣列和/或預(yù)定大小和分布的功率密度。根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的激光光束整型裝置，可以根據(jù)加工對(duì)象的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向以及材料屬性，實(shí)時(shí)地調(diào)整反射光學(xué)器件的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而改變光斑陣列的形狀和/或功率密度。而且，本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，生產(chǎn)成本低。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置，還可以具有如下的附加技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置還可以包括衍射光學(xué)器件，所述衍射光學(xué)器件用于將所述激光光束衍射到所述反射光學(xué)器件上以使入射到所述反射光學(xué)器件上的激光光束具有預(yù)定的光束形狀。所述反射光學(xué)器件可以包括第一反射鏡和第二反射鏡，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第一預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)所述第一反射鏡運(yùn)動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第二預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)第二反射鏡運(yùn)動(dòng)，所述第一反射鏡將所述激光光束反射到所述第二反射鏡，所述第二反射鏡將所述激光光束反射到所述具有聚焦特性的光學(xué)器件上。其中，所述第一和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)。所述反射光學(xué)器件還可以為反射鏡，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述反射鏡安裝在所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上以由所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)以所述預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)。其中，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為壓電陶瓷平臺(tái)。所述具有聚焦特性的光學(xué)器件可以為聚焦鏡，優(yōu)選地，所述聚焦鏡為f-theta鏡。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中
圖I是根據(jù)本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例的激光光束整型裝置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的激光光束整型裝置的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的激光光束整型裝置的示意圖；圖4是經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置整型得到的線形光斑陣列；圖5是經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置整型得到的橢圓形的光斑陣列；圖6是經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置整型得到的矩形光斑陣列；圖7是經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置整型得到的離散的圓形光斑陣列組合而成的光斑陣列；圖8是經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置整型得到的圓形光斑陣列；和圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整形裝置。如圖1-3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整形裝置包括用于發(fā)出激光光束的激光光源(未示出)、反射光學(xué)器件2、具有聚焦特性的光學(xué)器件3和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4。具體地，反射光學(xué)器件2用于將激光光源發(fā)出的激光光束反射到具有聚焦特性的光學(xué)器件3上，以使所述激光光束通過具有聚焦特性的光學(xué)器件3聚焦得到光斑。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4用于驅(qū)動(dòng)反射光學(xué)器件2在預(yù)定時(shí)間內(nèi)在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)以預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)以得到預(yù)定形狀的光斑陣列和/或預(yù)定大小和分布的功率密度。下面結(jié)合圖I至圖8詳細(xì)描述本發(fā)明具體實(shí)施例的激光光束整型裝置。實(shí)施例I如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的激光光束整型裝置包括反射光學(xué)器件2、聚焦光學(xué)器件3和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4。更具體地,反射光學(xué)器件2包括第一反射鏡21和第二反射鏡22，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4包括第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)42，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41用于驅(qū)動(dòng)第一反射鏡21，例如驅(qū)動(dòng)第一反射鏡21轉(zhuǎn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)42用于驅(qū)動(dòng)第二反射鏡22，例如驅(qū)動(dòng)第二反射鏡22轉(zhuǎn)動(dòng)。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)42可以為電機(jī)，聚焦光學(xué)器件3可以為聚焦鏡，優(yōu)選地，所述聚集鏡為f-theta鏡。入射的激光光束I經(jīng)第一反射鏡21反射到第二反射鏡22，第二反射鏡22再將激光光束I反射到聚焦鏡3上，聚焦鏡3再將激光光束I聚焦到加工材料5上形成光斑。通過編程的方法可以控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41以第一預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)第一反射鏡21 二維地或三維地運(yùn)動(dòng)，同樣地，通過編程的方法可以控制第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)42以第二預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)第二反射鏡22 二維地或三維地運(yùn)動(dòng)，由于第一反射鏡21和第二反射鏡22的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致其反射角度不斷地變化，因此落在加工材料5上的光斑的位置不斷地改變。
由此，激光光束I在一個(gè)很短的時(shí)間AT和一個(gè)可接受的形狀區(qū)域A內(nèi)，在加工材料5上每個(gè)可分辨的位置點(diǎn)或線上均勻地得到相應(yīng)的激光脈沖數(shù)，如此，在時(shí)間Λ T和區(qū)域A內(nèi)，所有可分辨位置點(diǎn)或線上的合成形狀即是激光光斑陣列的形狀。在上述基礎(chǔ)上，通過控制每個(gè)點(diǎn)或行激光脈沖的能量，就可以在時(shí)間Λ T和區(qū)域A內(nèi)，得到任意合成的激光功率密度大小和分布。例如，通過控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的運(yùn)動(dòng)速度，使其在區(qū)域內(nèi)形成N個(gè)光斑，而在另一區(qū)域內(nèi)形成M個(gè)光斑，從而可以改變激光的功率密度的大小和分布。實(shí)施例2如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的激光光束整型裝置包括反射光學(xué)器件2、聚焦光學(xué)器件3和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4。具體地，反射光學(xué)器件2為反射鏡，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)4為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，聚焦光學(xué)器件3為聚焦鏡，反射鏡2安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4上。優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4可以為壓電陶瓷運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，聚焦鏡3可以為f-theta鏡。激光光束I經(jīng)反射鏡2的反射后到達(dá)聚焦鏡3，聚焦鏡3再將激光光束I聚焦到加工材料5上形成光斑。通過編程的方法可以控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4以預(yù)定的二維或三維運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，例如，前傾、后仰或者左右擺動(dòng)等，從而使得反射鏡2的反射角度發(fā)生改變，進(jìn)而使得落在加工材料5上的光斑的位置發(fā)生改變而形成光斑陣列。由此，激光光束I在一個(gè)很短的時(shí)間AT和一個(gè)可接受的形狀區(qū)域A內(nèi)，在加工材料5上每個(gè)可分辨的位置點(diǎn)或線上均勻地得到相應(yīng)的激光脈沖數(shù)，如此，在時(shí)間Λ T和區(qū)域A內(nèi)，所有可分辨位置點(diǎn)或線上的合成形狀即是激光光斑陣列的形狀。在上述基礎(chǔ)上，通過控制每個(gè)點(diǎn)或行激光脈沖的能量，就可以在時(shí)間Λ T和區(qū)域A內(nèi)，得到任意合成的激光功率密度大小和分布。例如，通過控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的運(yùn)動(dòng)速度，使其在區(qū)域內(nèi)形成N個(gè)光斑，而在另一區(qū)域內(nèi)形成M個(gè)光斑，從而可以改變激光的功率密度的大小和分布。實(shí)施例3如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的激光光束整型裝置包括反射光學(xué)器件2、聚焦光學(xué)器件3、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4和衍射光學(xué)器件6。具體地,反射光學(xué)器件2可以為反射鏡，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)4可以為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，聚焦光學(xué)器件3可以為聚焦鏡，反射鏡2安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上。優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為壓電陶瓷運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，聚焦鏡為f-theta鏡。激光光束I經(jīng)衍射光學(xué)器件6的衍射后形成具有預(yù)定形狀的光束，例如矩形、橢圓形等，然后該具有預(yù)定形狀的光束再經(jīng)反射鏡2的反射后到達(dá)聚焦鏡3，經(jīng)聚焦鏡3的聚焦后在加工材料5上形成預(yù)定形狀的光斑。與實(shí)施例I和實(shí)施例2類似，激光光束I在一個(gè)很短的時(shí)間AT和一個(gè)可接受的形狀區(qū)域A內(nèi)， 在加工材料5上每個(gè)可分辨的位置點(diǎn)或線上均勻地得到相應(yīng)的激光脈沖數(shù)，如此，在時(shí)間ΛΤ和區(qū)域A內(nèi)，所有可分辨位置點(diǎn)或線上的合成形狀即是激光光斑陣列的形狀。在上述基礎(chǔ)上，通過控制每個(gè)點(diǎn)或行激光脈沖的能量，就可以在時(shí)間AT和區(qū)域A內(nèi)，得到任意合成的激光功率密度大小和分布。例如，通過控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的運(yùn)動(dòng)速度，使其在區(qū)域內(nèi)形成N個(gè)光斑，而在另一區(qū)域內(nèi)形成M個(gè)光斑，從而可以改變激光的功率密度的大小和分布。如圖4至8所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置整型得到的各種形狀的光斑陣列。例如，光斑陣列的形狀可以為線形、橢圓形、矩形、離散的圓形、或者圓形。應(yīng)理解，上述實(shí)施例僅為示意性的例子，并不用于限制本發(fā)明，經(jīng)過本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置整型得到的光斑陣列的形狀還可以為上述形狀的任意組合，或者為其他的不規(guī)則形狀
坐寸ο本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型裝置，可以根據(jù)加工對(duì)象的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向以及材料屬性，實(shí)時(shí)地調(diào)整反射光學(xué)器件的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而改變光斑陣列的形狀和/或功率密度。而且，本發(fā)明的激光光束整型裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，生產(chǎn)成本低。下面參考圖9描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型方法。需要理解的是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型方法可以利用上述激光光束整型裝置實(shí)現(xiàn)，但本發(fā)明并不限于此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型方法可以通過任何合適的激光光束整型裝置實(shí)現(xiàn)。如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的激光光束整型方法包括以下步驟步驟S101，提供激光光束。步驟S102，通過反射光學(xué)器件將激光光束反射到具有聚焦特性的光學(xué)器件上以使所述激光光束聚焦得到光斑。步驟S103，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)使所述反射光學(xué)器件在預(yù)定區(qū)域內(nèi)以預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)以得到預(yù)定形狀的光斑陣列和/或預(yù)定大小和分布的功率密度。本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型方法，能夠根據(jù)加工對(duì)象的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和材料屬性，實(shí)時(shí)地調(diào)整反射光學(xué)器件的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而改變光斑陣列的形狀和/或功
率密度。例如，可以根據(jù)具體需要，通過預(yù)先編程控制反射光學(xué)器件的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度，從而得到所需的光斑陣列的形狀和/或功率密度，具體的編程對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的和容易理解的，這里不再詳細(xì)描述。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在將激光光束反射到具有聚焦特性的光學(xué)器件上之前，還可以通過衍射光學(xué)器件將所述激光光束衍射到所述反射光學(xué)器件上以使入射到所述反射光學(xué)器件上的光束具有預(yù)定的光束形狀，例如矩形、橢圓形等，從而提高整型效果。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，反射光學(xué)器件可以包括第一反射鏡和第二反射鏡，第一反射鏡將所述激光光束反射到第二反射鏡，第二反射鏡將所述激光光束反射到所述具有聚焦特性的光學(xué)器件上。其中，通過第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第一預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)所述第一反射鏡運(yùn)動(dòng)，通過第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第二預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)第二反射鏡運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，反射光學(xué)器件為反射鏡，所述反射鏡安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上以由所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)以所述預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)。例如，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)優(yōu)選為壓電陶瓷運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述具有聚焦特性的光學(xué)器件可以為聚集鏡，優(yōu)選地為f-heta鏡。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不 脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的區(qū)域由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種激光光束整型方法，其特征在于，包括 提供激光光束； 通過反射光學(xué)器件將激光光束反射到具有聚焦特性的光學(xué)器件上以使所述激光光束聚焦得到光斑；和 在預(yù)定時(shí)間內(nèi)使所述反射光學(xué)器件在預(yù)定區(qū)域內(nèi)以預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)以得到預(yù)定形狀的光斑陣列和/或預(yù)定大小和分布的功率密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光光束整型方法，其特征在于，還包括通過衍射光學(xué)器件將所述激光光束衍射到所述反射光學(xué)器件上以使入射到所述反射光學(xué)器件上的光束具有預(yù)定的光束形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光光束整型方法，其特征在于，所述預(yù)定形狀的光斑陣列為圓形、矩形、橢圓形、線形和它們的任意組合中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的激光光束整型方法,其特征在于,所述反射光學(xué)器件包括第一反射鏡和第二反射鏡，其中第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第一預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)所述第一反射鏡運(yùn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第二預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)第二反射鏡運(yùn)動(dòng)，所述第一反射鏡將所述激光光束反射到所述第二反射鏡，所述第二反射鏡將所述激光光束反射到所述具有聚焦特性的光學(xué)器件上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的激光光束整型方法,其特征在于,所述反射光學(xué)器件為反射鏡，所述反射鏡安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上以由所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)以所述預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光光束整型方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為壓電陶瓷運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光光束整型方法，其特征在于，所述具有聚焦特性的光學(xué)器件為聚焦鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光光束整型方法，其特征在于，所述聚焦鏡為f-theta鏡。
9.一種激光光束整型裝置，其特征在于，包括用于發(fā)出激光光束的激光光源、反射光學(xué)器件、具有聚焦特性的光學(xué)器件、和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述反射光學(xué)器件用于將所述激光光束反射到所述具有聚焦特性的光學(xué)器件上以使所述激光光束通過所述具有聚焦特性的光學(xué)器件聚焦得到光斑，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述反射光學(xué)器件在預(yù)定時(shí)間內(nèi)在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)以預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)以得到預(yù)定形狀的光斑陣列和/或預(yù)定大小和分布的功率密度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光光束整型裝置，其特征在于，還包括衍射光學(xué)器件，所述衍射光學(xué)器件用于將所述激光光束衍射到所述反射光學(xué)器件上以使入射到所述反射光學(xué)器件上的激光光束具有預(yù)定的光束形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的激光光束整型裝置，其特征在于，所述反射光學(xué)器件包括第一反射鏡和第二反射鏡，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第一預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)所述第一反射鏡運(yùn)動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以第二預(yù)定軌跡驅(qū)動(dòng)第二反射鏡運(yùn)動(dòng)，所述第一反射鏡將所述激光光束反射到所述第二反射鏡，所述第二反射鏡將所述激光光束反射到所述具有聚焦特性的光學(xué)器件上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光光束整型裝置，其特征在于，所述第一和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的激光光束整型裝置，其特征在于，所述反射光學(xué)器件包括反射鏡，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述反射鏡安裝在所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上以由所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)以所述預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的激光光束整型裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為壓電陶瓷運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光光束整型裝置，其特征在于，所述具有聚焦特性的光學(xué)器件為聚焦鏡。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光光束整型裝置，其特征在于，所述聚焦鏡為f-theta鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光光束整型方法及裝置。其中，激光光束整型方法包括以下步驟提供激光光束；通過反射光學(xué)器件將激光光束反射到具有聚焦特性的光學(xué)器件上以使所述激光光束聚焦得到光斑；和在預(yù)定時(shí)間內(nèi)使所述反射光學(xué)器件在預(yù)定區(qū)域內(nèi)以預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)以得到預(yù)定形狀的光斑陣列和/或預(yù)定大小和分布的功率密度。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光光束整型方法及裝置，可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)地調(diào)整反射光學(xué)器件的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度，改變光斑陣列的形狀和/或預(yù)定大小和分布的功率密度。
文檔編號(hào)G02B27/09GK102759799SQ20111011553
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
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