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1、(10)申请公布号 CN 104062767 A(43)申请公布日 2014.09.24CN104062767A(21)申请号 201310085689.8(22)申请日 2013.03.18G02B 27/28(2006.01)G02B 17/06(2006.01)G02B 26/08(2006.01)(71)申请人鸿富锦精密工业（深圳）有限公司地址 518109 广东省深圳市宝安区龙华镇油松第十工业区东环二路2号申请人鸿海精密工业股份有限公司(72)发明人曾永昌(54) 发明名称激光网点加工光学系统(57) 摘要本发明涉及一种激光网点加工光学系统，该激光网点加工光学系统包括激光光源，面对激。
2、光光源的金属光栅，第一反射单元以及第二反射单元。该激光光源用于发出激光。该金属光栅用于将该激光分成能量相等的透射光及反射光。该金属光栅包括基板以及设置在该基板上呈周期性间隔平行排列的多个金属条。当该激光为非偏振光时，该多个金属条为任意方向排列。当该激光为具有一极化方向的偏振光时，该多个金属条与该激光的极化方向在该基板上的投影相差45度。该第一反射单元用于接收该反射光并将其反射至待加工件的第一预定位置。该第二反射单元用于接收该透射光并将其反射至待加工件的第二预定位置。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 。
3、说明书4页 附图3页(10)申请公布号 CN 104062767 ACN 104062767 A1/1页21.一种用于在待加工件上加工网点的激光网点加工光学系统，包括：激光光源，用于发出激光；面对该激光光源的金属光栅，用于将该激光分成能量相等的透射光及反射光，该金属光栅包括基板以及设置在该基板上呈周期性间隔平行排列的多个金属条；当该激光为非偏振光时，该多个金属条为任意方向排列；当该激光为具有一极化方向的偏振光时，该多个金属条与该激光的极化方向在该基板上的投影相差45度；第一反射单元，用于接收该反射光并将该反射光反射至该待加工件的第一预定位置；第二反射单元，用于接收该透射光并将该透射光反射至该待。
4、加工件的第二预定位置。2.如权利要求1所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该待加工件由塑料材料制成。3.如权利要求2所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该激光光源发出的激光为红外光。4.如权利要求1所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该多个金属条的排列周期小于该激光的波长。5.如权利要求4所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该第一反射单元包括第一固定反射镜以及第一旋转反射镜，该第一固定反射镜接收该反射光并将该反射光反射至该第一旋转反射镜，该第一旋转反射镜将该反射光旋转反射至该第一预定位置。6.如权利要求5所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该第二反射单元包括第二固定反射镜、。
5、第三固定反射镜以及第二旋转反射镜，该第二固定反射镜接收该透射光并将该透射光反射至该第三固定反射镜，该第三固定反射镜将该透射光反射至该第二旋转反射镜，该第二旋转反射镜将该透射光旋转反射至该第二预定位置。7.如权利要求6所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该第一旋转反射镜及该第二旋转反射镜分别设置在一旋转机构上。8.如权利要求6所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该第一固定反射镜与该第三固定反射镜相背地位于同一条水平线，该第一旋转反射镜与该第二旋转反射镜位于同一水平线。9.如权利要求5所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该第二反射单元仅包括第二旋转反射镜，该第二旋转反射镜将该透射光旋转。
6、反射至该第二预定位置。10.如权利要求9所述的激光网点加工光学系统，其特征在于，该第一旋转反射镜及该第二旋转反射镜分别设置在一旋转机构上。权 利 要 求 书CN 104062767 A1/4页3激光网点加工光学系统技术领域0001 本发明涉及激光网点加工领域，尤其涉及一种激光网点加工光学系统。背景技术0002 导光板网点除了以射出成型导光板时直接形成外，也有以激光在塑料基板上直接加工网点，当导光板的尺寸或厚度要求超出射出机极限时，以激光加工导光板网点的方式则成为首选。然而，当导光板的尺寸较大，导光板网点的数量也较多时，以传统的激光加工导光板网点的方式仍然需要较多的加工时间，生产效率不高。发明内。
7、容0003 有鉴于此，有必要提供一种激光网点加工光学系统，来缩短网点加工的时间，提高生产效率。0004 一种激光网点加工光学系统，用于在待加工件上加工网点。该激光网点加工光学系统包括激光光源，面对该激光光源的金属光栅，第一反射单元以及第二反射单元。该激光光源用于发出激光。该金属光栅用于将该激光分成能量相等的透射光及反射光。该金属光栅包括基板以及设置在该基板上呈周期性间隔平行排列的多个金属条。当该激光为非偏振光时，该多个金属条为任意方向排列。当该激光为具有一极化方向的偏振光时，该多个金属条与该激光的极化方向在该基板上的投影相差45度。该第一反射单元用于接收该反射光并将该反射光反射至该待加工件的第。
8、一预定位置。该第二反射单元用于接收该透射光并将该透射光反射至该待加工件的第二预定位置。0005 相较于现有技术，本发明提供的激光网点加工光学系统利用该金属光栅将偏振态或者非偏振态的激光等分成透射光及反射光，再利用该第一反射单元将该反射光导引至该第一预定位置，及利用该第二反射单元将该透射光导引至该第二预定位置，以同时在该第一预定位置及该第二预定位置进行网点加工，如此缩短网点加工的时间，从而提高生产效率。附图说明0006 图1为本发明第一实施方式提供的激光网点加工光学系统用于加工待加工件的示意图。0007 图2为图1中的金属光栅与非偏振激光相对位置及光路的示意图。0008 图3为图1中的金属光栅与。
9、偏振激光相对位置及光路的示意图。0009 图4为本发明第二实施方式提供的激光网点加工光学系统用于加工待加工件的示意图。0010 主要元件符号说明激光网点加工光学系统100,200第一反射单元110,210第二反射单元120,220说 明 书CN 104062767 A2/4页4激光光源10,15金属光栅20,25基板201金属条202第一面204第二面206第一固定反射镜30,35第一旋转反射镜40,45第二固定反射镜50第三固定反射镜60第二旋转反射镜70,55旋转机构41,71,42,52待加工件900,800网点902,802如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式0。
10、011 下面结合附图将对本发明实施方式作进一步的详细说明。0012 如图1所示为本发明第一实施方式提供的激光网点加工光学系统100用于加工待加工件900的示意图。该激光网点加工光学系统100包括一个激光光源10，一个金属光栅20，一个第一反射单元110以及一个第二反射单元120。该激光网点加工光学系统100是用于对待加工件900进行网点加工。本实施方式中，该待加工件900采用塑料材料，如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等材料。0013 该激光光源10用于发射激光，该激光为偏振光或非偏振光。该激光光源10只需要在其激光管的光共振腔内设置一偏振片或其它光极化装置即可使输出的激光沿需要的一个方向振动而成。
11、为偏振光。该激光的波长及能量可以依需要加工的网点的大小及深度而定。在本实施方式中，该激光网点加工光学系统100所提供的激光的波长是红外光，在此一波段的光能量会被塑料材料吸收而融化形成网点。若是使用紫外线或可见光则会穿透该待加工件900而无法加工出网点。0014 请结合图2，该金属光栅20面对该激光光源10。该金属光栅20包括一个基板201以及多个金属条202。该基板201呈长方体结构且包括一个第一面204及一个第二面206。该第一面204与该第二面206分别位于该基板201的相背两侧，且该第一面204与该第二面206平行。该第二面206朝向该激光光源10。该多个金属条202位于该第二面206上。
12、且呈周期性间隔平行排列，该金属条202的排列周期比激光的波长小。如此，该激光经过该金属光栅20时不会发生绕射，而只会经由该金属光栅20穿透或反射。0015 当该激光为非偏振光T时，该金属条202可以以任意方向排列。该非偏振光T经过该金属光栅20后，一部分被该金属光栅20反射形成反射光T1，一部分穿透该金属光栅20形成透射光T2。其中，该反射光T1是极化方向为S的偏振光，且该极化方向S垂直于该非偏振光T的入射面。该透射光T2是极化方向为P的偏振光，且该极化方向P平行于该激光T的入射面。该反射光T1与该透射光T2的能量相同。其中，该金属条202的长度方向由E表示。0016 请参阅图3，当该激光为偏。
13、振光Q时，该激光Q的极化方向为R，可将该偏振光Q分说 明 书CN 104062767 A3/4页5解为具有X方向和Y方向的两个分量，其中该X方向的分量平行于该偏振光Q的入射面，该Y方向的分量垂直于该偏振光Q的入射面。该偏振光Q入射至该金属光栅20时，该极化方向R在该基板201上的投影R与该金属条202有一夹角，即该极化方向R在该金属光栅20上的投影R与该金属条202的长度方向E有一夹角，且该夹角为45度。该偏振光Q经由该金属光栅20后，该偏振光Q在Y方向的分量被该金属光栅20反射成为反射光Q1，该偏振光Q在X方向的分量穿透该金属光栅20成为透射光Q2。该反射光Q1与该透射光Q2能量相同。具体地。
14、，假设该偏振光Q的能量为I，该反射光Q1及该透射光Q2的能量分别为，该45度的夹角使该透射光Q2及该反射光Q1能量相等，均为0.5I。当然，该反射光Q1与该透射光Q2的能量关系可以通过改变该夹角的大小来调节。0017 请参阅图1至图3，该第一反射单元110用于接收自该金属光栅20反射的反射光T1/Q1并将该反射光T1/Q1反射至待加工件900的第一预定位置。该第一反射单元110包括一个第一固定反射镜30以及一个第一旋转反射镜40。该第一固定反射镜30固定设置在自该金属光栅20反射的反射光路上，用于接收及反射自该金属光栅20反射的反射光T1/Q1。该第一旋转反射镜40设置在一旋转机构41上用于接。
15、收并反射自该第一固定反射镜30反射的反射光并将其旋转反射至该待加工件900的该第一预定位置进行激光网点加工，以形成网点902。该网点902为凹陷的圆点。0018 该第二反射单元120用于接收自该金属光栅20透射的透射光T2/Q2并将该透射光T2/Q2反射至该待加工件900的第二预定位置。该第二反射单元120包括一个第二固定反射镜50、一个第三固定反射镜60以及一个第二旋转反射镜70。该第二固定反射镜50固定设置在自该金属光栅20透射的透射光路上，用于接收及反射自该金属光栅20透射的透射光T2/Q2。该第三固定反射镜60固定设置在自该第二固定反射镜50反射的反射光路上，用于接收并反射自该第二固定。
16、反射镜50反射的反射光。该第二旋转反射镜70设置在一旋转机构71上用于接收并反射自该第三固定反射镜60反射的反射光并将其旋转反射至该待加工件900的第二预定位置进行激光网点加工，以形成网点902。0019 该第一固定反射镜30与该第三固定反射镜60相背地位于同一水平线。该第一旋转反射镜40与该第二旋转反射镜70位于同一水平线，即距离该待加工件900的高度相等。0020 该激光网点加工光学系统100利用该金属光栅20将非偏振态或者偏振态的激光等分成透射光及反射光，再利用固定反射镜与旋转反射镜的搭配将透射光及激光分别导引至需要激光网点加工的位置上，如此缩短网点加工的时间至少一半以上，提高生产效率。。
17、0021 请参阅图4，为本发明第二实施方式提供的激光网点加工光学系统200用于加工待加工件800的示意图。本实施方式中的激光网点加工光学系统200与第一实施方式中的激光网点加工光学系统100的不同之处在于：第二反射单元220仅包括一个第二旋转反射镜55，即该第二反射单元220不包括第二固定反射镜50以及第三固定反射镜60。具体地，该激光网点加工光学系统200包括一个激光光源15，一个金属光栅25，一个第一反射单元210以及一个第二反射单元220。该第一反射单元210包括一个第一固定反射镜35以及一个第一旋转反射镜45。该第二反射单元220包括一个第二旋转反射镜55。0022 第二实施方式中的激。
18、光光源15以及金属光栅25分别具有与第一实施方式中的激说 明 书CN 104062767 A4/4页6光光源10以及金属光栅20相同的技术效果，在此不再赘述。0023 该第一反射单元210用于接收自该金属光栅25反射的反射光并将该反射光反射至待加工件800的第一预定位置。该第一固定反射镜35固定设置在自该金属光栅25反射的反射光路上，用于接收及反射自该金属光栅25反射的反射光，该第一旋转反射镜45设置在一个旋转机构42上用于接收并反射自该第一固定反射镜35反射的反射光并将其旋转反射至待加工件800的第一预定位置进行激光网点加工形成网点802。该网点802为凹陷的圆点。0024 该第二反射单元2。
19、20用于接收自该金属光栅25透射的透射光并将该透射光反射至该待加工件800的第二预定位置。该第二旋转反射镜55设置在一个旋转机构52上且该第二旋转反射镜55设置在自该金属光栅25透射的透射光路上。该第二旋转反射镜55用于接收并反射自该金属光栅25透射的透射光，并将其旋转反射至该待加工件800的第二预定位置进行激光网点加工形成网点802。0025 第二实施方式的激光网点加工光学系统200所使用的组件数目较少，该激光网点加工光学系统200在缩短网点加工时间提高生产效率的同时也能够节省激光网点加工的成本。0026 可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。说 明 书CN 104062767 A1/3页7图1图2说 明 书 附 图CN 104062767 A2/3页8图3说 明 书 附 图CN 104062767 A3/3页9图4说 明 书 附 图CN 104062767 A。