应用于激光切割的同轴CCD成像系统技术方案

技术编号:7560680 阅读:605 留言:0更新日期:2012-07-14 09:34
本发明专利技术公开一种应用于激光切割的同轴CCD成像系统,属光电子领域,可应用于激光切割,激光钻孔等激光加工方面。本发明专利技术包括低倍CCD成像组件,上高倍CCD成像组件和下高倍CCD成像组件等三个成像组件,三个成像组件在同一个光轴上对工件进行成像;激光从水平方向入射,经过聚焦镜组汇聚和45度激光全反镜反射聚焦于工件上进行加工;三个CCD成像组件通过激光加工光轴同轴成像。本发明专利技术中三个CCD成像组件不需要特殊设计,都可以采用市面上成熟的镜组,不仅能满足LED晶圆激光切割高精度的成像要求,同时大大降低了设备成本,对于提高设备厂家的经济效益具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种应用于激光切割的同轴CCD成像系统,属光电子领域,可应用于激光切割,激光钻孔等激光加工方面。
技术介绍
随着激光技术蓬勃发展,激光加工的工业应用越来越广泛。激光加工应用于LED 晶圆切割是近几年发展起来的新型加工工艺,该技术在国外应用较早,相关生产设备的主要厂家有美国的New Wave、JDSU、Laser Solution和日本的Disco ;而目前,在国内如苏州德龙和深圳大族等激光公司也开始生产相关设备。在LED晶圆切割应用中,特别是蓝光LED 晶圆切割应用中,主要采用紫外激光器作为切割光源,要求切割线的宽度小于10微米并且深度大于30微米。因此,客观上要求CCD成像系统满足微米级别的成像应用。目前,应用于LED激光切割设备的CXD成像系统,大多采用多个CXD分别从工件上方和下方进行成像。苏州德龙激光有限公司在200910027563. 9中公开了一个CXD的成像系统专利技术专利。专利中在工件下方安装了一个小视野高倍率下CCD模组,该CCD模组直接对工件进行成像,因而可以使用商品化的CCD镜组;该专利中在工件上方安装了两个CCD, 分别为广角CXD模组和小视野高倍率上CXD模组,这两个CXD模组是通过激光聚焦镜进行成像;由于CCD的成像要求,必须针对所使用的激光聚焦镜组重新设计新的专用的CCD成像镜组,而不能使用市面上成熟的镜组。重新设计一个成像镜组和使用一个商品化的成熟镜组,在成本上有天壤之别。因此,为了降低硬件成本,需要设计一种新的低成本的CCD成像系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一种应用于激光切割的同轴CCD成像系统,不仅能满足 LED晶圆激光切割高精度的成像要求,同时降低了设备成本,对于提高设备厂家的经济效益具有重要的意义。本专利技术中,聚焦镜组位于水平方向,激光经过聚焦镜组汇聚后由45度激光全反镜反射聚焦于工件上进行加工。本专利技术成像系统由三个CXD成像组件组成,每个CXD成像组件由一个CXD和一个成像镜组组成,本系统全部采用市面上成熟CXD成像镜组。系统中两个CXD成像组件位于工件上方,分别为上高倍CXD成像组件和低倍CXD成像组件;一个成像组件位于工件下方,为下高倍成像组件。上高倍CXD成像组件和低倍CXD成像组件直接通过45度照明光分光镜和45度激光分光镜分别成像,由于这两个成像组件不通过聚焦镜组成像,因而可以使用市面上成熟的产品,降低了激光切割设备的硬件成本。成像系统中低倍 CCD成像组件成像光轴,上高倍CCD成像组件成像光轴,下高倍CCD成像组件成像光轴和激光加工光轴是同光轴的。附图说明附图为本专利技术双C⑶成像系统结构示意图。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。附图中紫外激光经(12)经过 45度激光全反镜(1Γ,10)全反后,从水平方向通过聚焦镜组(9)汇聚,经过45度激光全反镜(8)全反聚焦于工件(7)上进行加工。下高倍C⑶成像组件(14)从下方对工件(7)成像。环形LED光源(1 和LED点光源(1)为单色光源;环形LED光源(1 从下方对工件 (7)进行照明;LED点光源(1)经过45度照明光全反镜(4)全反后,通过45度照明光分光镜(5,6)和45度激光全反镜⑶对工件(7)进行照明;45度照明光全反镜(4)对照明光 45度全反,45度照明光分光镜(5,6)对照明光透过率约为50%,45度激光全反镜(8)对照明光透过率大于80%。上高倍C⑶成像组件C3)经过45度照明光分光镜(6)和45度激光全反镜(8)对工件(7)进行成像。低倍C⑶成像组件( 经过45度照明光分光镜(5,6) 和45度激光全反镜(8)对工件(7)进行成像。下高倍C⑶成像组件(14)、上高倍C⑶成像组件C3)和低倍CCD成像组件( 工作时,可以根据需要选择环形LED光源(1 或LED点光源(1)对工件(7)进行照明。权利要求1. 一种应用于激光切割的同轴CCD成像系统,由LED点光源(1),低倍CCD成像组件 0),上高倍CCD成像组件(3),45度照明光全反镜0),45度照明光分光镜(5,6),45度激光全反镜(8,10,11),聚焦镜组(9),环形LED光源(13),以及下高倍C⑶成像组件(14)组成;紫外激光经(1 经过45度激光全反镜(1Γ,10)全反后,从水平方向通过聚焦镜组(9) 汇聚,经过45度激光全反镜(8)全反聚焦于工件(7)上进行加工;在45度激光全反镜(8) 上方,LED点光源(1),低倍C⑶成像组件( 和上高倍C⑶成像组件C3)三者自上而下排列;低倍C⑶成像组件( 和上高倍C⑶成像组件C3)经过45度照明光分光镜(5,6)和45 度激光全反镜(8)对工件(7)进行成像;LED点光源(1)和环形LED光源(1 分别从上方和下方对工件(7)进行照明;下高倍CCD成像组件(14)从下方对工件(7)进行成像;三个 CCD成像组件成像光轴与激光光轴是同轴的。全文摘要本专利技术公开一种应用于激光切割的同轴CCD成像系统,属光电子领域,可应用于激光切割,激光钻孔等激光加工方面。本专利技术包括低倍CCD成像组件,上高倍CCD成像组件和下高倍CCD成像组件等三个成像组件,三个成像组件在同一个光轴上对工件进行成像;激光从水平方向入射,经过聚焦镜组汇聚和45度激光全反镜反射聚焦于工件上进行加工;三个CCD成像组件通过激光加工光轴同轴成像。本专利技术中三个CCD成像组件不需要特殊设计,都可以采用市面上成熟的镜组,不仅能满足LED晶圆激光切割高精度的成像要求,同时大大降低了设备成本,对于提高设备厂家的经济效益具有重要的意义。文档编号B23K26/38GK102554463SQ20121003249公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日专利技术者刘华刚, 史斐, 吴鸿春, 戴殊韬, 李锦辉, 林文雄, 翁文, 葛燕, 邓晶, 郑晖, 阮开明, 黄见洪 申请人:中国科学院福建物质结构研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄见洪翁文吴鸿春刘华刚葛燕阮开明邓晶郑晖李锦辉史斐戴殊韬林文雄
申请(专利权)人:中国科学院福建物质结构研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术