垂直多束激光处理装置制造方法及图纸

垂直多束激光处理装置。本发明专利技术涉及一种使用激光的多点处理装置，更具体地，本发明专利技术被构造为包括：激光器，其用于产生一组脉冲；会聚透镜，其用于使激光束会聚和发散；光束路径分离单元，其用于将从会聚透镜发散的光束分离成不同距离的多个路径的光束；以及聚焦透镜，其用于在同一方向的不同位置处形成针对每个光路径的焦点，以形成从光束路径分离单元射出的不同距离的多个路径光束的多个点，因此有效的是，不同距离的多个点可以形成在工件的同一线上，此外，通过调整物侧数值孔径来将一像侧数值孔径调整为与其它像侧数值孔径相同，并且能够通过使用Fθ透镜和电流镜，按照扫描方法而无需移动光学系统来改变点位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用激光的处理设备，更具体地，涉及一种能够通过在工件内沿垂直方向形成多个激光点(spot)来在工件上执行切割处理的垂直多束激光处理装置。
技术介绍
目前，就显示设备的基板而言，玻璃系列的基板用作基体基板，并且这种玻璃基板按照产品的尺寸被切割以待使用。虽然使用金刚石头或通过施加热冲击来切割基板的方法被用于将玻璃基板切割成产品的尺寸，但是最近通常采用用于使用激光来切割玻璃基板的装置。目前所采用的使用激光的切割设备包括：台子，该台子用于将玻璃基板置于其上；切割头，该切割头设置有可移动地布置在台子上以照射激光束的激光照射设备；以及冷却剂注入设备，该冷却剂注入设备用于注入冷却剂。如果将激光束照射到玻璃基板的切割部分上，则切割部分被加热，并且切割设备通过将冷却剂注入到被加热的部分上而使该部分瞬时地冷却，来切割玻璃基板。然而，就钢化玻璃而言，如果使用通过将激光束照射到表面上而对玻璃进行加热并冷却玻璃的方法来切割玻璃，则由于形成在钢化玻璃的顶表面和底表面上的钢化层(即，压缩层)的性质而发生开裂现象，因此使用激光束来切割曲线或孔特别困难。因此，如在专利技术名称为“Deviceforcuttingtemperedglassusinglaserandmethodthereof”的韩国特许公开专利No.2014-0022980中所公开的，用于使用激光来切割钢化玻璃的常规设备设置有用于通过物理冲击在钢化玻璃基板的切割预期线的一端处产生初始裂纹的单元，并且采用包括形成初始裂纹、沿着切割预期线从初始裂纹开始照射激光束、并且冷却并切割基板的步骤的方法。因此，由于用于使用激光来切割钢化玻璃的常规设备应当使用具有由比钢化玻璃硬的材料形成的端子的裂缝生成探头，通过物理冲击来产生初始裂纹，因此不利之处在于设备和控制方法复杂并且切割时间延长。此外，在基板被切割成方形之后，应当使用单独的切割手段来在角部处执行切割处理，以形成圆形部分。
技术实现思路
因此，已经考虑到现有技术中出现的上述问题而完成了本专利技术，并且本专利技术的目的在于提供一种垂直多束激光处理装置，其中，能够在工件内沿垂直方向形成多个点，以通过一次聚焦处理来切割工件。本专利技术的另一目的在于提供一种在工件内沿垂直方向形成多个点的方法，其中，通过以下步骤来同时形成多个点：将激光束进行分离，经由不同距离的多个光束路径来传输经分离的激光束，并且通过一个聚焦透镜来将光束聚焦到多个点上。本专利技术包括作为工件的玻璃、蓝宝石、硅、砷化镓(GaAs)等，并且本专利技术的目的在于在针对所应用的激光波长存在透射的情况下对工件进行加工。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种垂直多束激光处理装置，该垂直多束激光处理装置包括：激光设备，所述激光设备用于产生用于对工件进行加工的激光光束；会聚透镜，所述会聚透镜用于将从所述激光设备投射的光束会聚到间隔开预定距离的位置的一点上，并且使经会聚的光束发散；光束路径分离单元，所述光束路径分离单元用于将从所述会聚透镜发散的光束通过不同距离的多个光路径在同一方向上射出；以及聚焦透镜，所述聚焦透镜用于接收从所述光束路径分离单元射出并通过多个不同的路径传输的光束，并且通过在不同距离的位置处形成焦点来将所述光束聚焦到不同距离的多个点上。所述激光设备是用于产生能够对每个子脉冲的脉冲能量值和脉冲串的强度分布进行调整的一组脉冲的激光设备。所述光束路径分离单元包括：第一偏振分束器，所述第一偏振分束器用于接收在由所述会聚透镜会聚之后发散的光束，使所述光束的一部分透射，并且使所述光束的一部分反射；第二偏振分束器，所述第二偏振分束器用于使通过所述第一偏振分束器透射的光束透射，并且使在与所透射的光束的方向相同的方向上通过多个不同的光路径输入的光束反射；第一分束器和第三分束器，所述第一分束器和所述第三分束器按照固定间隔安装在由所述第一偏振分束器反射的光束的路径上，以使所输入的光束的一部分透射并且使所输入的光束的一部分反射；第一反射镜，所述第一反射镜用于使所述第三分束器透射的光束反射；第二反射镜，所述第二反射镜用于使由所述第一反射镜反射的光束朝所述第二偏振分束器的后侧面的方向反射；以及第四分束器和第二分束器，所述第四分束器和所述第二分束器用于使所述第二反射镜的反射光束以及由所述第一分束器和第三分束器反射的光束透射和反射，以将光束输入到所述第二偏振分束器的所述后侧面。根据本专利技术的另一方面的光束路径分离单元包括：在由所述会聚透镜会聚之后发散的光束的路径上按照固定间隔被排列成行的在第一方向上安装的第一偏振分束器和第二偏振分束器以及在第二方向上安装的第三偏振分束器和第四偏振分束器，以便使P波和S波中的一个透射并且将另一个反射；第三反射镜，所述第三反射镜用于使由所述第二偏振分束器反射的光束反射；第四反射镜，所述第四反射镜用于将所述第三反射镜的反射光束输入到所述第三偏振分束器的后侧面；第一反射镜，所述第一反射镜用于使由所述第一偏振分束器反射的光束反射；所述第一方向的第五偏振分束器，所述第一方向的所述第五偏振分束器用于使所述第一反射镜的反射光束反射和透射；在所述第二方向上安装的第六偏振分束器，所述第六偏振分束器用于使所述第五偏振分束器的透射光束透射；在所述第一方向上安装的第五反射镜，所述第五反射镜用于使由所述第五偏振分束器反射的光束反射；在所述第二方向上安装的第六反射镜，所述第六反射镜用于使所述第五反射镜的反射光束朝所述第六偏振分束器的后侧面反射；在所述第二方向上安装的第二反射镜，所述第二反射镜用于使所述第六偏振分束器透射和反射的光束朝所述第四偏振分束器的后侧面反射；以及第一波片至第四波片，所述第一波片至所述第四波片分别安装在所述第一偏振分束器和所述第二偏振分束器之间、所述第三偏振分束器和所述第四偏振分束器之间、所述第一反射镜和所述第五偏振分束器之间、以及所述第六偏振分束器和所述第二反射镜之间，以将光束转换成圆偏振光束。在另一实施方式中，当四个光路径全部都朝向聚焦透镜的同时，通过防止光损耗，所述四个光路径的所有光束可以具有相同的光强度(光量)。虽然本专利技术描述了光束路径分离单元的两个实施方式，但是本专利技术不限于此，并且能够应用以下这样的任何构造：该构造能够通过不同距离的多个光路径来对在由会聚透镜会聚之后发散的光束进行传输，并且在一个方向上射出所述光束。在本专利技术中，可以通过四个光路径在不同的位置处形成四个点，并且作为形成相同的点尺寸的方法，能够通过改变物侧(object-side)数值孔径以具有形成图像的相同的像侧(image-side)数值孔径来使点尺寸形成为相同。为此，本专利技术还包括第一数值孔径调整掩模至第四数值孔径调整掩模，所述第一数值孔径调整掩模至所述第四数值孔径调整掩模分别安装在所述第二偏振分束器和所述第三偏振分束器之间、所述第四反射镜和所述第三偏振分束器之间、所述第五偏振分束器和所述第六偏振分束器之间、以及所述第六反射镜和所述第六偏振分束器之间，以调整开口度。此外，本专利技术可以提供一种能够在无需移动工件位置的情况下改变聚焦位置的方法。这能够通过使用电流镜和Fθ透镜来实现。本专利技术还包括：第一电流镜，所述第一电流镜安装在第四偏振分束器的发射侧，以根据聚焦位置(一个方向，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直多束激光处理装置，该垂直多束激光处理装置包括：激光设备(10)，所述激光设备(10)用于产生用于对工件(1)进行加工的光束；会聚透镜(20)，所述会聚透镜(20)用于将从所述激光设备(10)投射的光束会聚到间隔开预定距离的位置的一点上，并且使经会聚的光束发散；光束路径分离单元(30)，所述光束路径分离单元(30)用于将经发散的光束通过不同距离的多个光路径在同一方向上射出；以及聚焦透镜(40)，所述聚焦透镜(40)用于接收从所述光束路径分离单元(30)射出并通过多个不同的路径传输的光束，并且通过在不同距离的位置处形成焦点来将所述光束聚焦到不同距离的多个点上。

【技术特征摘要】
2015.09.18 KR 10-2015-01323411.一种垂直多束激光处理装置，该垂直多束激光处理装置包括：激光设备(10)，所述激光设备(10)用于产生用于对工件(1)进行加工的光束；会聚透镜(20)，所述会聚透镜(20)用于将从所述激光设备(10)投射的光束会聚到间隔开预定距离的位置的一点上，并且使经会聚的光束发散；光束路径分离单元(30)，所述光束路径分离单元(30)用于将经发散的光束通过不同距离的多个光路径在同一方向上射出；以及聚焦透镜(40)，所述聚焦透镜(40)用于接收从所述光束路径分离单元(30)射出并通过多个不同的路径传输的光束，并且通过在不同距离的位置处形成焦点来将所述光束聚焦到不同距离的多个点上。2.根据权利要求1所述的垂直多束激光处理装置，其中，所述激光设备(10)包括准直仪(11)，所述准直仪(11)用于将光束转换成平行光，并且将所述平行光输入到所述会聚透镜(20)。3.根据权利要求1所述的垂直多束激光处理装置，其中，所述激光设备(10)是用于产生能够对每个子脉冲的脉冲能量值和脉冲串的强度分布进行调整的一组脉冲的激光设备。4.根据权利要求1所述的垂直多束激光处理装置，其中，所述光束路径分离单元(30)包括：第一偏振分束器PBS1，所述第一偏振分束器PBS1用于接收在由所述会聚透镜(20)会聚之后发散的光束，使所述光束的一部分透射，并且使所述光束的一部分反射；第二偏振分束器PBS2，所述第二偏振分束器PBS2用于使由所述第一偏振分束器PBS1透射的光束透射，并且使在与所透射的光束的方向相同的方向上通过多个不同的光路径输入的光束反射；第一分束器BS1和第三分束器BS3，所述第一分束器BS1和所述第三分束器BS3按照固定间隔安装在由所述第一偏振分束器PBS1反射的光束的路径上，以使所输入的光束的一部分透射并且使所输入的光束的一部分反射；第一反射镜M1，所述第一反射镜M1用于使通过所述第三分束器BS3透射的光束
\t反射；第二反射镜M2，所述第二反射镜M2用于使由所述第一反射镜M1反射的光束朝所述第二偏振分束器PBS2的后侧面的方向反射；以及第四分束器BS4和第二分束器BS2，所述第四分束器BS4和所述第二分束器BS2用于使所述第二反射镜M2的反射光束以及由所述第一分束器BS1和第三分束器BS3反射的光束透射和反射，以将光束输入到所述第二偏振分束器PBS2的所述后侧面。5.根据权利要求1所述的垂直多束激光处理装置，其中，所述光束路径分离单元(30)包括：在由所述会聚透镜(20)会聚之后发散的光束的路径上按照固定间隔被排列成行的在第一方向上安装的第一偏振分束器PBS1和第二偏振分束器PBS2以及在第二方向上安装的第三偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：全圻淑，郑晋澔，
申请(专利权)人：镭射APPS株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR