本發(fā)明屬于激光加工領(lǐng)域,涉及背光模組導光板鐳射加工領(lǐng)域,具體涉及一種雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置、系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
導光板的作用是引導光的散射方向,用來提高亮度和控制亮度的均勻性,因此,導光板的設(shè)計與制造是背光模組的關(guān)鍵技術(shù)之一。導光板中散射網(wǎng)點的大小和密度決定著輸出光的亮度和均勻度。
目前,導光板散射網(wǎng)點的制造方法有模具成型法、油墨印刷法和激光加工法等。激光加工是一種非接觸加工方式,具有能量高、方向性好、高相干性、熱影響區(qū)小等優(yōu)點,在工業(yè)加工領(lǐng)域中備受青睞。隨著科學技術(shù)的不斷進步,工業(yè)用高功率激光器不斷向前發(fā)展,激光器功率不斷的提高,隨之帶來的是傳統(tǒng)單光束單聚焦激光加工頭的激光利用率過低的問題。傳統(tǒng)的激光加工主要利用單束激光聚焦或者同一聚焦物鏡對分束后的光束分別聚焦,進行材料加工,由于激光器出射的光束能量過大,常需要利用衰減器件對激光功率進行衰減,因此單束激光聚焦加工過程中能量利用率并不高;而單通道單物鏡雙聚焦的方式容易引起光束的干涉,激光光束不能在透鏡的中心位置聚焦,同樣也會造成激光能量的利用率不足,無法達到對兩排大小和深度不同的網(wǎng)點同時加工的目的。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)中對于單通道單物鏡雙聚焦的方式無法達到對兩排大小和深度不同的網(wǎng)點同時加工問題,尚缺乏有效的解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置、系統(tǒng)及方法,可以有效提高加工速度和加工效率,同時提高了激光能量的利用率,能夠?qū)⒓庸ば侍岣咭粋€數(shù)量級以上,顯著縮短加工時間,大大節(jié)省加工成本;還能解決兩排不同大小和不同深度網(wǎng)點同時加工的難題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置,包括橫向橋架、直線電動機、激光頭快速聚焦裝置和激光加工頭;所述橫向橋架的上部固定安裝有第一橫向?qū)к?,所述橫向橋架的下部固定安裝有第二橫向?qū)к?;所述直線電動機的定子固定安裝在所述橫向橋架的中部,所述直流電動機的動子固定設(shè)置在所述直線電動機的定子上;所述第一橫向?qū)к壓偷诙M向?qū)к壣显O(shè)置有橫向滑塊,所述橫向滑塊與所述直線電動機的動子連接,通過直流電動機帶動橫向滑塊沿橫向?qū)к墎砘剡\動;所述激光頭快速聚焦裝置設(shè)置在橫向滑塊上,用于調(diào)節(jié)激光束焦點位置,所述激光加工頭通過激光頭固定板與激光頭快速聚焦裝置固定連接,用于將激光束聚焦在導光板的網(wǎng)點面上加工網(wǎng)點。
進一步的,所述激光頭快速聚焦裝置包括第一軸承座、第二軸承座、滾珠絲桿、伺服電機和滾珠絲桿調(diào)焦滑塊,所述第一軸承座固定設(shè)置在所述橫向滑塊的上部,所述第二軸承座固定設(shè)置在所述橫向滑塊的下部,所述滾珠絲桿調(diào)焦滑塊設(shè)置在橫向滑塊上,且位于第一軸承座和第二軸承座之間,所述滾珠絲桿的一端與伺服電機連接,另一端穿過第一軸承座和滾珠絲桿調(diào)焦滑塊與第二軸承座連接;所述激光頭固定板與滾珠絲桿調(diào)焦滑塊固定連接。
進一步的,還包括輔助傳動裝置,所述輔助傳動裝置包括兩個光桿,所述兩個光桿位于所述滾珠絲桿的兩側(cè),所述光桿的一端與第一軸承座連接,另一端穿過滾珠絲桿調(diào)焦滑塊的通孔與第二軸承座連接。
進一步的,所述激光加工頭包括激光頭腔體,所述激光頭腔體通過激光頭固定板與滾珠絲桿調(diào)焦滑塊連接,所述激光頭腔體的內(nèi)部對稱設(shè)置有兩個光束通道,所述光束通道的下部設(shè)置有物鏡放置板,所述物鏡放置板上設(shè)有聚焦物鏡。
進一步的,所述激光加工頭還包括設(shè)置在所述激光頭腔體的頂部的反射鏡支架,所述反射鏡支架包括縱向設(shè)置的第一支撐板和傾斜設(shè)置的第二支撐板,所述第二支撐板和第一支撐板固定連接,所述第一支撐板與所述激光頭腔體后側(cè)壁固定連接,所述第二支撐板和第一支撐板之間夾角呈135°;所述第二支撐板上設(shè)置有兩個入腔反射鏡,所述入腔反射鏡位于光束通道的正上方,所述入腔反射鏡與光束通道之間夾角呈45°。
進一步的,還包括焦距微調(diào)裝置,所述焦距微調(diào)裝置包括兩個焦距微調(diào)螺母,所述焦距微調(diào)螺母頂部設(shè)置有螺紋,所述焦距微調(diào)螺母通過螺紋與光束通道的底部固定連接。
進一步的,所述焦距微調(diào)裝置還包括設(shè)置在所述物鏡放置板兩端的微調(diào)彈簧,通過微調(diào)彈簧對物鏡放置板進行壓緊固定。
一種雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工系統(tǒng),包括雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置、激光器、擴束器、分束鏡、第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡和第五反射鏡,所述擴束器位于激光器的正后方,所述分束鏡位于擴束器的正后方,所述激光器輸出的激光經(jīng)過擴束器后轉(zhuǎn)化成激光束,激光束入射至分束鏡,經(jīng)過分束鏡反射和透射后,形成兩條光束,分別為反射激光束和透射激光束;所述反射激光束由分束鏡分束后豎直入射到第一反射鏡,經(jīng)過第一反射鏡反射后轉(zhuǎn)化為水平激光束,入射至第二反射鏡,經(jīng)第二反射鏡反射后垂直入射到第三反射鏡上,經(jīng)第三反射鏡反射后水平入射到雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置的一入腔反射鏡上;所述透射激光束由分束鏡分束后水平入射到第四反射鏡,經(jīng)過第四反射鏡反射后轉(zhuǎn)化為豎直光束,入射至第五反射鏡,經(jīng)第五反射鏡反射后轉(zhuǎn)為水平激光束,水平入射到雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置的另一入腔反射鏡上。
進一步的,所述激光器采用脈沖激光器;所述分束鏡采用半透半反分束鏡,數(shù)量可為多個。
一種雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工方法,包括以下步驟:
步驟1、測量待加工的導光板的厚度,啟動伺服電機,通過滾珠絲杠帶動滾珠絲桿調(diào)焦滑塊上下移動,進而帶動激光加工頭移動到位;
步驟2、開啟激光器,激光器輸出的激光經(jīng)過擴束器得到理想直徑的激光束,激光束入射至分束鏡,經(jīng)過分束鏡的反射和透射后,形成反射激光束和透射激光束;
步驟3、反射激光束和透射激光束分別經(jīng)過多個反射鏡后,入射至激光加工頭的兩個入腔反射鏡上,經(jīng)過兩個入腔反射鏡的反射后垂直入射至兩個光路通道中,在經(jīng)過兩個聚焦物鏡將激光束聚焦后在導光板的網(wǎng)點面上,形成兩個焦點;
步驟3、通過比較兩個焦點的距離判斷是否符合導光板的網(wǎng)點加工要求,若不符合要求,則通過焦距微調(diào)螺母調(diào)整激光束焦點位置,直至符合導光板的網(wǎng)點加工要求;
步驟4、將待加工的導光板平整放置導光板放置平臺上,通過直線電動機帶動橫向滑塊沿橫向?qū)к墎砘剡\動,進而帶動激光加工頭橫向直線運動,同時進行兩排網(wǎng)點的加工,通過導光板放置平臺帶動導光板進給,進行各排網(wǎng)點的錯位加工。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明在激光頭腔體內(nèi)設(shè)置兩個光束通道,對分束后的激光光束進行雙光束通道傳輸,通過控制雙光束通道的孔徑,減少進入光束通道的雜散光,避免產(chǎn)生兩光路間光束和光斑的干涉,使得兩激光束能量更加穩(wěn)定;通過兩個聚焦物鏡對激光束進行分別聚焦,能夠?qū)⒓す馐哪芰坑行У睦?,在實現(xiàn)一束光分多光束時,聚焦效果會更加明顯;
(2)本發(fā)明采用激光頭快速聚焦裝置對加工不同厚度的導光板板材進行快速的初步聚焦,排除人工調(diào)焦的讀數(shù)誤差和操作誤差,提高自動化程度和加工效率;
(3)本發(fā)明采用焦距微調(diào)螺母對初步聚焦后的網(wǎng)點加工效果不達標時進一步對焦點微調(diào),實現(xiàn)精確定位減少加工誤差,提高物鏡聚焦的準確性;
(4)本發(fā)明通過合理的布置雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工系統(tǒng)中每一個光學器件的位置,最大限度的節(jié)省空間,可實現(xiàn)縮小整個加工設(shè)備的體積的目的;
(5)本發(fā)明采用分束鏡對激光束進行分束,提高激光能量利用率,對激光能量嚴格控制,提高導光板散射網(wǎng)點加工的精度以及加工的質(zhì)量;雙排網(wǎng)點采用錯位加工的方式,可以減小各排網(wǎng)點的間距,縮短單排網(wǎng)點加工所用的時間,提高了加工效率。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解,本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請,并不構(gòu)成對本申請的不當限定。
圖1是本發(fā)明實施例公開的雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例公開的激光加工頭結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例公開的激光加工頭剖面圖;
圖4是本發(fā)明實施例公開的焦距微調(diào)裝置局部放大圖;
圖5是本發(fā)明實施例公開的焦距微調(diào)螺母結(jié)構(gòu)圖;
圖6是本發(fā)明實施例公開的雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明的采用雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工方法加工的導光板散射網(wǎng)點效果圖;
其中,1、第一軸承座,2、激光頭固定板,3、滾珠絲杠調(diào)焦滑塊,4、直線電機動子,5、光杠ⅰ,6、橫向滑塊,7、伺服電機,8、第二軸承座,9、滾珠絲杠,10、光杠ⅱ,11、第一橫向?qū)к墸?2、橫向橋架,13、直線電動機的定子,14、第二橫向?qū)к墸?5、入腔反射鏡ⅰ,16、入腔反射鏡ⅱ,17、反射鏡支架,18、焦距微調(diào)螺母ⅱ,19、導光板,20、網(wǎng)點,21、焦距微調(diào)螺母ⅰ,22、激光頭腔體,23、光束通道ⅰ,24、聚焦物鏡ⅰ,25、微調(diào)彈簧ⅰ,26、物鏡放置板ⅰ,27、激光束ⅰ,28、激光束ⅱ,29、物鏡放置板ⅱ,30、微調(diào)彈簧ⅱ,31、聚焦物鏡ⅱ,32、光束通道ⅱ,33、螺紋,34、激光器,35、擴束器,36、分束鏡,37、反射鏡ⅰ,38、反射鏡ⅱ,39、反射鏡ⅲ,40、反射鏡ⅳ,41、反射鏡ⅴ。
具體實施方式
應(yīng)該指出,以下詳細說明都是例示性的,旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
需要注意的是,這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式,而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式,此外,還應(yīng)當理解的是,當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時,其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
正如背景技術(shù)所介紹的,現(xiàn)有技術(shù)中存在無法實現(xiàn)對兩排大小和深度不同的網(wǎng)點同時加工不足,為了解決如上的技術(shù)問題,本申請?zhí)岢隽艘环N雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置、系統(tǒng)及方法,可以有效提高加工速度和加工效率,同時提高了激光能量的利用率,能夠?qū)⒓庸ば侍岣咭粋€數(shù)量級以上,顯著縮短加工時間,大大節(jié)省加工成本;還能解決兩排不同大小和不同深度網(wǎng)點同時加工的難題。
本申請的一種典型的實施方式中,如圖1所示,提供了一種雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置,包括橫向橋架12、直線電動機、激光頭快速聚焦裝置和激光加工頭。
所述橫向橋架12用于為激光加工頭的橫向直線運動提供支撐的裝置,所述橫向橋架的上部固定安裝有第一橫向?qū)к?1,所述橫向橋架的下部固定安裝有第二橫向?qū)к?4;所述直線電動機是利用電磁作用原理將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動動能的驅(qū)動裝置,是一種能實現(xiàn)往復直線運動的電動機;所述直線電動機的定子13固定安裝在所述橫向橋架的中部,所述直流電動機的動子4固定設(shè)置在所述直線電動機的定子上;所述第一橫向?qū)к壓偷诙M向?qū)к壣显O(shè)置有橫向滑塊6,所述橫向滑塊6與所述直線電動機的動子連接,通過直流電動機帶動橫向滑塊沿橫向?qū)к墎砘剡\動;所述激光頭快速聚焦裝置設(shè)置在橫向滑塊6上,用于調(diào)節(jié)激光束焦點位置,所述激光加工頭通過激光頭固定板2與激光頭快速聚焦裝置固定連接,將激光束聚焦在導光板的網(wǎng)點面上加工網(wǎng)點。
本實施例提出的雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置,采用直線電動機帶動激光加工頭橫向直線運動,采用激光頭快速聚焦裝置帶動激光加工頭上下移動,調(diào)節(jié)激光束焦點位置,在激光加工頭的激光頭腔體內(nèi)設(shè)置兩個光束通道,兩個激光束進入激光加工頭的兩個光束通道,采用兩個聚焦物鏡形成兩個聚焦點,提高激光能量的利用率,提高加工深度,改善激光加工質(zhì)量以及實現(xiàn)激光加工導光板散射網(wǎng)點不同大小和深度的特殊要求。
在本實施例中,如圖1所示,所述激光頭快速聚焦裝置包括第一軸承座1、第二軸承座8、滾珠絲桿9、伺服電機7和滾珠絲桿調(diào)焦滑塊3,所述第一軸承座1固定設(shè)置在所述橫向滑塊的上部,所述第二軸承座8固定設(shè)置在所述橫向滑塊的下部,所述滾珠絲桿調(diào)焦滑塊3設(shè)置在橫向滑塊上,且位于第一軸承座和第二軸承座之間,所述滾珠絲桿9的一端與伺服電機7連接,另一端穿過第一軸承座和滾珠絲桿調(diào)焦滑塊與第二軸承座8連接;所述滾珠絲桿調(diào)焦滑塊上連接有激光頭固定板2,所述激光頭固定板2為激光頭腔體22和滾珠絲桿調(diào)焦滑塊3的中間連接零件,把激光頭腔體固22定在滾珠絲桿調(diào)焦滑塊3上,滾珠絲桿調(diào)焦滑塊3通過滾珠絲桿9的移動來調(diào)節(jié)激光加工頭的位置,改變焦點光斑的位置和大小。
在上述實施例的基礎(chǔ)上,本發(fā)明一個實施例中所提供的雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置還包括輔助傳動裝置,所述輔助傳動裝置包括光桿ⅰ5和光桿ⅱ10,所述光桿ⅰ5和光桿ⅱ10位于所述滾珠絲桿的兩側(cè),所述光桿ⅰ5的一端與第一軸承座連接,另一端穿過滾珠絲桿調(diào)焦滑塊的通孔與第二軸承座連接,所述光桿ⅱ10的一端與第一軸承座連接,另一端穿過滾珠絲桿調(diào)焦滑塊的通孔與第二軸承座連接。通過光桿ⅰ5和光桿ⅱ10輔助滾珠絲杠和滾珠絲桿調(diào)焦滑塊的傳動和進給。
在本實施例中,如圖2所示,所述激光加工頭包括激光頭腔體22和反射鏡支架17,所述激光頭腔體22通過激光頭固定板2與滾珠絲桿調(diào)焦滑塊3連接,所述反射鏡支架17設(shè)置在所述激光頭腔體的頂部,所述反射鏡支架17用于接收之前光路傳輸過來的激光束,所述反射鏡支架包括縱向設(shè)置的第一支撐板和傾斜設(shè)置的第二支撐板,所述第二支撐板和第一支撐板固定連接,所述第一支撐板與所述激光頭腔體后側(cè)壁連接,所述第二支撐板和第一支撐板之間夾角呈135°;所述第二支撐板上設(shè)置有兩個入腔反射鏡,所述入腔反射鏡位于光束通道的正上方,所述入腔反射鏡與光束通道之間夾角呈45°,將平行激光束反射成垂直向下的激光束,以便后續(xù)激光束的聚焦加工。
在上述實施例的基礎(chǔ)上,如圖3所示,本發(fā)明一個實施例中所述激光頭腔體的內(nèi)部對稱設(shè)置有兩個光束通道,分別為光束通道ⅰ23和光束通道ⅱ32;所述光束通道ⅰ的下部設(shè)置有物鏡放置板ⅰ26,所述物鏡放置板ⅰ上設(shè)有聚焦物鏡ⅰ24;所述光束通道ⅱ的下部設(shè)置有物鏡放置板ⅱ29,所述物鏡放置板ⅱ上設(shè)有聚焦物鏡ⅱ31,通過聚焦物鏡ⅰ24和聚焦物鏡ⅱ31對激光束ⅰ27和激光束ⅱ28分別進行聚焦,可以提高網(wǎng)點的加工質(zhì)量,提高了網(wǎng)點圓度。
本實施例提出的中激光頭腔體為激光加工頭對激光束傳輸?shù)闹匾ǖ?,將激光頭腔體設(shè)計成雙通道物鏡的腔體,能夠避免兩光束的相互干涉,能夠更容易的控制單光束的能量;采用兩個聚焦物鏡分別對兩激光束進行聚焦,提高網(wǎng)點的加工質(zhì)量,提高了網(wǎng)點圓度。在激光能量足夠大,條件允許的情況下,本申請也可以對四光束甚至更多光束同時進行聚焦,這樣不僅能提高激光能量的利用率,還可以提高網(wǎng)點的加工效率。
在上述實施例的基礎(chǔ)上,如圖3-5所示,本發(fā)明一個實施例中所提供的雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置還包括焦距微調(diào)裝置,所述焦距微調(diào)裝置包括焦距微調(diào)螺母ⅰ21和第二焦距微調(diào)螺母ⅱ18,所述焦距微調(diào)螺母ⅰ21和第二焦距微調(diào)螺母ⅱ18的頂部設(shè)置有螺紋33,所述焦距微調(diào)螺母ⅰ21通過螺紋與光束通道ⅰ的底部固定連接,所述焦距微調(diào)螺母ⅱ18通過螺紋與光束通道ⅱ的底部固定連接;還包括設(shè)置在所述物鏡放置板ⅰ兩端的微調(diào)彈簧ⅰ25和設(shè)置在所述物鏡放置板ⅱ兩端的微調(diào)彈簧ⅱ30。本申請利用焦距微調(diào)螺母的螺紋對聚焦物鏡的聚焦位置進行微調(diào),同時利用微調(diào)彈簧對物鏡放置板進行壓緊固定,提高聚焦物鏡的穩(wěn)定性;通過雙重調(diào)節(jié)的方式,實現(xiàn)加工焦點的準確快速定位,可以有效的避免人工讀取游標卡尺的數(shù)據(jù)時出現(xiàn)的誤差和人工操作的不準確性,縮短在加工不同厚度板材變更時調(diào)節(jié)焦點位置的校準時間。
在本實施例中,所述激光頭腔體上開設(shè)氣流孔,通入保護氣體,防止刻蝕網(wǎng)點時灰塵的飛入后對光路的阻礙,保持聚焦物鏡的透光性。
本申請的另一種典型實施方式,如圖6所示,提供了一種雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工系統(tǒng),該系統(tǒng)包括雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置、激光器34、擴束器35、分束鏡36、反射鏡ⅰ37、反射鏡ⅱ38、反射鏡ⅲ39、反射鏡ⅳ40和反射鏡ⅴ41,所述擴束器35位于激光器的正后方,所述分束鏡36位于擴束器的正后方,所述激光器輸出的激光經(jīng)過擴束器得到理想直徑的激光束,激光束入射至分束鏡36,經(jīng)過分束鏡的反射和透射后,形成兩條光束,分別為反射激光束和透射激光束;本申請采用半透半反分束鏡,在實際應(yīng)用中可以根據(jù)實際工作的需要按照一定比例分配兩個激光束;在激光能量允許的情況下,可以采用二級三級分束鏡,甚至更多的分束鏡。
所述反射激光束由分束鏡36分束后豎直入射到反射鏡ⅰ37,經(jīng)過反射鏡ⅰ37反射后轉(zhuǎn)化為水平光束,入射至反射鏡ⅱ38,經(jīng)反射鏡ⅱ38反射后垂直入射到反射鏡ⅲ39上,經(jīng)反射鏡ⅲ39反射后水平入射到雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置的入腔反射鏡ⅰ上,經(jīng)反射鏡ⅰ15的反射后垂直入射至光路通道ⅰ23中,在經(jīng)過聚焦物鏡ⅰ24將激光束聚焦后在導光板19的網(wǎng)點面上形成第一焦點。
所述透射激光束由分束鏡36分束后水平入射到反射鏡ⅳ40,經(jīng)過反射鏡ⅳ40反射后轉(zhuǎn)化為豎直光束,入射至反射鏡ⅴ41,經(jīng)反射鏡ⅴ41反射后轉(zhuǎn)為水平光束,水平入射到雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工裝置的入腔反射鏡ⅱ上,經(jīng)反射鏡ⅱ16的反射后豎直入射至光路通道ⅱ32中,在經(jīng)過聚焦物鏡ⅱ31將激光束聚焦后在導光板19的網(wǎng)點面上形成第二焦點。
所述第一焦點和第二焦點之間有一定的距離,由于激光頭兩通道的距離是非常小的,所以兩光斑的距離也可以進行一定的限制;使用脈沖激光器時,還可以通過對光路中各個反射鏡位置的調(diào)整,控制兩條光束傳輸路徑的長度,使得兩個焦點的形成可以同時形成,需要時也可以一前一后形成兩個焦點。
本申請的另一種典型實施方式,提供了一種雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工方法,包括以下步驟:
步驟1、測量待加工的導光板的厚度,啟動伺服電機,通過滾珠絲杠帶動滾珠絲桿調(diào)焦滑塊上下移動,進而帶動激光加工頭移動到位;
步驟2、開啟激光器,激光器輸出的激光經(jīng)過擴束器得到理想直徑的激光束,激光束入射至分束鏡,經(jīng)過分束鏡的反射和透射后,形成反射激光束和透射激光束;
步驟3、反射激光束和透射激光束分別經(jīng)過多個反射鏡后,入射至激光加工頭的兩個入腔反射鏡上,經(jīng)過兩個入腔反射鏡的反射后垂直入射至兩個光路通道中,在經(jīng)過兩個聚焦物鏡將激光束聚焦后在導光板的網(wǎng)點面上,形成兩個焦點;
步驟3、通過比較兩個焦點的距離判斷是否符合導光板的網(wǎng)點加工要求,若不符合要求,則通過焦距微調(diào)螺母調(diào)整激光束焦點位置,直至符合導光板的網(wǎng)點加工要求;
步驟4、將待加工的導光板平整放置導光板放置平臺上,通過直線電動機帶動橫向滑塊沿橫向?qū)к墎砘剡\動,進而帶動激光加工頭橫向直線運動,同時進行兩排網(wǎng)點的加工,通過導光板放置平臺帶動導光板進給,進行各排網(wǎng)點的錯位加工,如圖7所示。
從以上的描述中,可以看出,本申請上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明在激光頭腔體內(nèi)設(shè)置兩個光束通道,對分束后的激光光束進行雙光束通道傳輸,通過控制雙光束通道的孔徑,減少進入光束通道的雜散光,避免產(chǎn)生兩光路間光束和光斑的干涉,使得兩激光束能量更加穩(wěn)定;通過兩個聚焦物鏡對激光束進行分別聚焦,能夠?qū)⒓す馐哪芰坑行У睦?,在實現(xiàn)一束光分多光束時,聚焦效果會更加明顯;
(2)本發(fā)明采用激光頭快速聚焦裝置對加工不同厚度的導光板板材進行快速的初步聚焦,排除人工調(diào)焦的讀數(shù)誤差和操作誤差,提高自動化程度和加工效率;
(3)本發(fā)明采用焦距微調(diào)螺母對初步聚焦后的網(wǎng)點加工效果不達標時進一步對焦點微調(diào),實現(xiàn)精確定位減少加工誤差,提高物鏡聚焦的準確性;
(4)本發(fā)明通過合理的布置雙通道物鏡聚焦導光板網(wǎng)點分束激光加工系統(tǒng)中每一個光學器件的位置,最大限度的節(jié)省空間,可實現(xiàn)縮小整個加工設(shè)備的體積的目的;
(5)本發(fā)明采用分束鏡對激光束進行分束,提高激光能量利用率,對激光能量嚴格控制,提高導光板散射網(wǎng)點加工的精度以及加工的質(zhì)量;雙排網(wǎng)點采用錯位加工的方式,可以減小各排網(wǎng)點的間距,縮短單排網(wǎng)點加工所用的時間,提高了加工效率。
上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述,但并非對本發(fā)明保護范圍的限制,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。