多面镜校准系统技术方案

本发明专利技术是关于一种光学系统，包含：多个选择性引导面镜（３８），分别被设置用以引导激光束（４１）至场域内的可选择的位置；多个面镜方位传感器（４５），用以感测所述多个选择性引导面镜的方位并提供多个面镜方位输出；以及自动校准子系统（４７），用以自动校准所述多个选择性引导面镜，所述自动校准子系统包含：标靶（４０），被用以在所述标靶上提供由激光束照射的光学可见指示，所述标靶是可复写的（ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）并具有多个光学可见的基准标记（ｆｉｄｕｃｉａｌ?ｍａｒｋｉｎｇ）（５４，５６）；标靶定位器（４２），用以选择性定位所述标靶；光学传感器（４４），用以在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶并提供多个激光束照射输出；以及相关器（ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）（３６），用以提供校准输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的是涉及装置校准，且具体而言涉及用以引导激光束的多转向面镜的校 准。
技术介绍
激光束已用在制造系统多年，针对诸如基板等物体实施如物体的钻孔、熔融或烧 蚀等作业。为缩短制造时间，这些系统可使用多激光束，因而对于这些多光束系统的准确性 的要求不断增加。关于MUller等人的第6，615，099号美国专利，是揭露一种使用“偏转装置 (deflection device) ”用以校准激光加工机械的作业程序，所述专利的揭示内容以引用方 式并入本文中。所述方法首先产生校准板的影像，用以定义由所述反射装置造成的成像误 差。在所述测试板上形成测试图案，并测量所述测试图案以定义光学偏移后，所述校准板被 测试板替换。多个工件可通过补偿这些成像误差及所述光学偏移后而在所述机械中进行加 工。
技术实现思路
本专利技术提供改进系统及方法应用在用以引导激光束的多面镜的校准。藉此，根据本专利技术的一方面是提供一种光学系统，包含多个选择性引导面镜，分 别被设置用以引导激光束至场域内的可选择位置；多个面镜方位传感器，用以感测这些选 择性引导面镜的方位，并提供多个面镜方位输出；以及自动校准子系统，用以自动校准这些 选择性引导面镜，所述自动校准子系统包含标靶，具有至少与各所述选择性引导面镜的所 述场域一样大的面积，并用以在所述标靶上提供由激光束照射的光学可见指示，所述标靶 是可复写的并具有多个光学可见的基准标记；标靶定位器，用以在各所述多个选择性引导 面镜引导所述激光束的所述标靶上的可选择位置的同时，将所述标靶选择性地定位在相对 应于各所述选择性引导面镜的这些场域中；光学传感器，用以在所述激光束照射在所述标 靶上之后查看所述标靶，并提供多个激光束照射输出；以及相关器，用以因应这些面镜方位 输出以及这些激光束照射输出而提供校准输出。根据本专利技术的一较佳实施例，所述光学系统可用在校准阶段及生产阶段中。较佳地，所述校准阶段包含将各所述多个面镜定位在第一方位；利用这些传感 器，感测各所述多个面镜的所述第一方位并提供多个面镜方位输出；固定所述标靶至所述 标靶定位器；针对各所述多个选择性引导面镜通过定位所述标靶定位器，在所述多个选 择性引导面镜其中之一引导所述激光束至所述标靶上的可选择位置时，将所述标靶选择性 地定位在所述多个选择性引导面镜其中之一的所述场域中，进而在所述标靶上产生多个激 光束照射标记；在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并为所述多个选择性 引导面镜其中之一提供多个激光束照射输出；以及抹除这些激光束照射标记；以及将这些 面镜方位输出与这些激光束照射输出产生关联，以为各所述多个选择性引导面镜提供校准 输出。或者，所述校准阶段包含将各所述多个面镜定位在第一方位；利用这些传感器， 感测各所述多个面镜的所述第一方位并提供多个面镜方位输出；固定所述标靶至所述标靶 定位器；通过定位所述标靶定位器，在各所述多个选择性引导面镜引导所述激光束至所述 标靶上的可选择位置时，将所述标靶选择性地定位在相对应各所述多个选择性引导面镜的 这些场域中；在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并提供多个激光束照射 输出；以及，将这些面镜方位输出与这些激光束照射输出产生关联，以为各所述多个选择性 引导面镜提供校准输出。较佳地，所述生产阶段包含激光钻孔阶段、激光烧蚀阶段及激光加工阶段至少其 中之一。根据本专利技术的较佳实施例，所述标靶包含基板；光致变色层(photochromic layer)，形成在所述基板的上表面；透明层，覆盖在所述光致变色层上；金属层，形成在所 述基板的下表面；及热电致冷器(thermoelectric cooler)，耦合至所述金属层的下表面。 另外，这些可见基准标记是形成在所述光致变色层内。较佳地，所述光学系统也包含多个可调的面镜安装座，这些可调的面镜安装座包 含这些面镜方位传感器。另外，各所述多个面镜安装座具有二旋转自由度。另外或另一选 择为，所述多个面镜安装座包含多个电流计马达(galvanometric motor)，供所述多个面镜 附装。在本专利技术的一较佳实施例中，所述光学系统也包含产生所述激光束的一激光。根据本专利技术的另一方面是提供一种用在校准多个选择性引导面镜的方法，所述多 个选择性引导面镜被设置用以引导激光束至场域内的可选择的位置，所述方法包含定位 各所述多个面镜在第一方位；感测各所述多个面镜的所述第一方位并提供多个面镜方位 输出；固定标靶至标靶定位器，所述标靶具有至少与各所述多个选择性引导面镜的所述场 域样大的面积，并在所述标靶上提供由激光束照射的光学可见指示，所述标靶是可覆写的 并具有多个光学可见的基准标记；对于各所述多个选择性引导面镜，通过定位所述标靶定 位器，在所述多个选择性引导面镜其中之一在引导所述激光束至所述标靶上的可选择位置 时，选择性地定位所述标靶在所述多个选择性引导面镜其中之一的所述场域中，进而在所 述标靶上产生多个激光束照射标记；在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶， 并为所述多个选择性引导面镜其中之一提供多个激光束照射输出，以及抹除这些激光束照 射标记；以及关联这些面镜方位输出与这些激光束照射输出，以为各所述多个选择性引导 面镜提供校准输出。较佳地，所述方法也包含，对于各所述多个选择性引导面镜，在所述抹除步骤之后 冷却所述标靶。根据本专利技术的另一较佳实施例，也提供一种用在校准多个选择性引导面镜的方 法，这些选择性引导面镜被设置用以弓I导激光束至场域内的可选择位置，所述方法包含定 位各所述多个面镜在第一方位；感测各所述多个面镜的所述第一方位并提供多个面镜方位 输出；固定标靶至标靶定位器，所述标靶具有至少与各所述多个选择性引导面镜的所述场 域一样大的面积，并在所述标靶上提供由激光束照射的光学可见指示，所述标靶是可覆写 的并具有多个光学可见的基准标记；通过定位所述标靶定位器，在各所述多个选择性引导 面镜在引导所述激光束至所述标靶上的可选择位置时，选择性地定位所述标靶在对应各所 述多个选择性引导面镜的这些场域中；在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标 靶，并提供多个激光束照射输出；以及关联这些面镜方位输出与这些激光束照射输出，以为 各所述多个选择性引导面镜提供校准输出。附图说明结合附图及以下实施例的详细说明可更充分理解本专利技术，在附图中图1是根据本专利技术实施例镜面校准装置的简化示意图；图2A及图2B是根据本专利技术实施例，在所述装置中使用的标靶的简化示意图；图3是根据本专利技术实施例，在第一校准模式中所述装置的不同作业阶段的简化示 意图；图4是根据本专利技术实施例，显示有标记的所述标靶的简化示意图；图5是根据本专利技术实施例，显示由所述装置的处理单元在产生校准表或方程式的 过程中的执行步骤的简化流程图；图6是根据本专利技术的实施例，示例所述装置的第二校准模式的简化示意图。图7是根据本专利技术的实施例，所述处理单元执行所述第二模式的步骤的一简化流 程图。具体实施例方式请参照图1，是根据本专利技术实施例的面镜校准装置20的简化示意图。装置20包含 光学系统，所述光学系统处在处理单元36的全面控制下，并通常由所述装置的控制人员操作。处理单元36通常包含通用计算机处理器，所述通用计算机处理器是以软件编程， 用以执行本文所述的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学系统，包含：多个选择性引导面镜，分别被设置用以引导激光束至场域内的可选择的位置；多个面镜方位传感器，用以感测所述多个选择性引导面镜的方位并提供多个面镜方位输出；以及自动校准子系统，用以自动校准所述多个选择性引导面镜，所述自动校准子系统包含：标靶，具有至少与各所述可选择性引导面镜的所述场域一样大的面积，并在所述标靶上提供由激光束照射的光学可见指示；所述标靶是可覆写的并具有多个光学可见的基准标记；标靶定位器，用以在各所述多个选择性引导面镜引导所述激光束至所述标靶上的可选择位置的同时，将所述标靶选择性地定位在相对应各所述选择性引导面镜的这些场域中；光学传感器，用以在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并提供多个激光束照射输出；以及相关器，用以因应这些面镜方位输出以及这些激光束照射输出而提供校准输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-1-10 61/020,273一种光学系统，包含多个选择性引导面镜，分别被设置用以引导激光束至场域内的可选择的位置；多个面镜方位传感器，用以感测所述多个选择性引导面镜的方位并提供多个面镜方位输出；以及自动校准子系统，用以自动校准所述多个选择性引导面镜，所述自动校准子系统包含标靶，具有至少与各所述可选择性引导面镜的所述场域一样大的面积，并在所述标靶上提供由激光束照射的光学可见指示；所述标靶是可覆写的并具有多个光学可见的基准标记；标靶定位器，用以在各所述多个选择性引导面镜引导所述激光束至所述标靶上的可选择位置的同时，将所述标靶选择性地定位在相对应各所述选择性引导面镜的这些场域中；光学传感器，用以在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并提供多个激光束照射输出；以及相关器，用以因应这些面镜方位输出以及这些激光束照射输出而提供校准输出。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征是所述光学系统可用在校准阶段及生产阶段中。3.如权利要求2所述的光学系统，其特征是所述校准阶段包含 将各所述多个面镜定位在第一方位；利用所述多个传感器，感测各所述多个面镜的所述第一方位并提供多个面镜方位输出；固定所述标靶至所述标靶定位器； 对于各所述多个选择性引导面镜通过定位所述标靶定位器，在所述多个选择性弓I导面镜在弓I导所述激光束至所述标靶 上的可选择位置时，将所述标靶选择性地定位在所述多个选择性引导面镜其中之一的所述 场域中，进而在所述标靶上产生多个激光束照射标记；在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并为所述多个选择性引导面镜其 中之一提供多个激光束照射输出；以及 抹除这些激光束照射标记；以及将这些面镜方位输出与这些激光束照射输出产生关联，以为各所述多个选择性引导面 镜提供校准输出。4.如权利要求2所述的光学系统，其特征是所述校准阶段包含 将各所述多个面镜定位在第一方位；利用所述多个传感器，感测各所述多个面镜的所述第一方位并提供多个面镜方位输出；固定所述标靶至所述标靶定位器；通过定位所述标靶定位器，在各所述多个选择性引导面镜引导所述激光束至所述标靶 上的可选择位置时，将所述标靶选择性地定位在相对应各所述多个选择性引导面镜的这些 场域中；在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并提供多个激光束照射输出；以及将这些面镜方位输出与这些激光束照射输出产生关联，以为各所述多个选择性引导面 镜提供校准输出。5.如权利要求2所述的光学系统，其特征是所述生产阶段包含激光钻孔阶段、激光烧 蚀阶段及激光加工阶段至少其中之一。6.如权利要求1-5中任一项所述的光学系统，其特征是所述标靶包含 基板；光致变色层，形成在所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z柯特勒，B格林伯格，P格洛布洁尔德，
申请(专利权)人：以色列商奥宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]