CN103920993A - 多平台激光加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多平台激光加工系统，激光加工系统沿光路传播方向依次包括激光发射器、第一声光调制器、第二声光调制器、以及激光加工平台，第一声光调制器将激光发射器发射的激光光束进行调制，第一声光调制器在开态和关态分别将激光光束调制成方向不同的第一调制光束和第二调制光束，第二声光调制器位于第一调制光束的光路上，第二声光调制器在开态和关态分别将第一调制光束调制成方向不同的第三调制光束和第四调制光束，激光加工平台包括若干加工单元，第三调制光束和第四调制光束分别用于对两个加工单元上的导光板进行加工。本发明实现了导光板的多平台激光加工，缩短了导光板的加工时间，提高了加工速度和加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及激光技术领域，特别是涉及一种用于加工导光板的多平台激光加工系统。
背景技术
背光源根据光源的位置分布分为直下式和侧入光式，作为轻薄化的代表侧入光式占据着主要的中、高端市场。为了使侧入光式背光源的光源从线光源变成均匀的面光源需要对导光板进行精密的图案加工。导光板的图案加工方式有印刷，蚀刻，注塑等物理性的方法和利用激光光束的激光加工方法。
现有的各种激光设备比之印刷加工在市场占有率上较低，出现这种现象的问题主要在于现有的激光设备虽然在轻薄化及画面品质上比之印刷的优秀，但由于生产效率低的问题从而无法占有整体市场。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种多平台激光加工系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多平台激光加工系统，有效地提高了导光板的加工效率。
为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：
一种多平台激光加工系统，所述激光加工系统沿光路传播方向依次包括激光发射器、第一声光调制器、第二声光调制器、以及激光加工平台，所述第一声光调制器将激光发射器发射的激光光束进行调制，第一声光调制器在开态和关态分别将激光光束调制成方向不同的第一调制光束和第二调制光束，所述第二声光调制器位于第一调制光束的光路上，第二声光调制器在开态和关态分别将第一调制光束调制成方向不同的第三调制光束和第四调制光束，所述激光加工平台包括若干加工单元，所述第三调制光束和第四调制光束分别用于对两个加工单元上的导光板进行加工。
作为本发明的进一步改进，所述激光发射器和第一声光调制器之间设置有若干第一反射镜，第一反射镜用于将激光发射器发射的激光光束反射到第一声光调制器上。
作为本发明的进一步改进，所述第一声光调制器和第二声光调制器之间设置有若干第二反射镜，第二反射镜用于对第一调制光束和第二调制光束进行反射，并将第一调制光束反射到第二声光调制器上。
作为本发明的进一步改进，所述激光加工系统还包括消光槽，所述消光槽位于第二调制光束的光路上。
作为本发明的进一步改进，所述消光槽和第二反射镜之间还包括第三反射镜，第二调制光束通过第三反射镜反射至消光槽中。
作为本发明的进一步改进，所述激光加工平台为旋转式激光加工平台或往返式激光加工平台。
作为本发明的进一步改进，所述旋转式激光加工平台包括旋转安装的圆形底板、均匀安装于圆形底板四周的若干加工单元、对称设置于圆形底板两侧的导光板加工板，所述加工单元上设置有集光透镜，集光透镜位于第三调制光束或第四调制光束的光路上。
作为本发明的进一步改进，所述圆形底板中心上方固定设置有第四反射镜和第五反射镜，圆形底板中心处设置有若干第六反射镜，加工单元中集光透镜上方设置有第七反射镜，第六反射镜和第七反射镜对应设置且跟随圆形底板的转动而转动，所述第三调制光束或第四调制光束分别经过第四反射镜或第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜进行反射，最后照射到集光透镜上对导光板进行加工。
作为本发明的进一步改进，所述往返式激光加工平台包括往返安装的矩形底板、对称安装于矩形底板两侧的若干加工单元、对称设置于矩形底板两侧的导光板加工板，所述加工单元上设置有集光透镜，集光透镜位于第三调制光束或第四调制光束的光路上。
作为本发明的进一步改进，所述矩形底板轴线上方固定设置有第四反射镜和第五反射镜，矩形底板轴线上设置有若干第六反射镜，加工单元中集光透镜上方设置有第七反射镜，第六反射镜和第七反射镜对应设置且跟随矩形底板的移动而移动，所述第三调制光束或第四调制光束分别经过第四反射镜或第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜进行反射，最后照射到集光透镜上对导光板进行加工。
本发明具有以下有益效果：
通过设置两个声光调制器和两个加工平台，实现了导光板的多平台激光加工，缩短了导光板的加工时间，提高了加工速度和加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中激光加工系统的结构示意图；
图2为现有技术中激光加工系统的原理示意图；
图3为现有技术中激光加工平台的侧视结构示意图；
图4为现有技术中激光加工平台的俯视结构示意图；
图5为本发明一具体实施方式中激光加工系统的结构示意图；
图6为本发明一具体实施方式中激光加工系统的原理示意图；
图7为本发明一具体实施方式中激光加工平台的侧视结构示意图；
图8为本发明一具体实施方式中激光加工平台的俯视结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
参图1所示为现有技术中激光加工系统的结构示意图，该激光加工系统沿光路传播方向依次包括激光发射器1'、第一反射镜2'、声光调制器(AOM)3'、第二反射镜4'、第三反射镜5'、以及激光加工平台6'和消光槽7'。
激光发射器1'发射激光光束a，第一反射镜2'与激光光束a成45°角设置，激光光束a经过第一反射镜2'反射照射到声光调制器3'上。
声光调制器(AOM)由声光介质和压电换能器构成，当驱动源的某种特定载波频率驱动换能器时，换能器即产生同一频率的超声波并传入声光介质，在介质内形成折射率变化，光束通过介质时即发生相互作用而改变光的传播方向即产生衍射。
如图2所示，声光调制器包括开态(ON)和关态(OFF)两种状态，当声光调制器处于开态时，激光光束通过声光调制器后沿原来的路线进行传播，当声光调制器处于关态时，激光光束通过声光调制器后传播方向发生一定的改变。
激光光束经过声光调制器3'后，声光调制器3'在开态(ON)和关态(OFF)分别将激光光束调制成方向不同的第一调制光束b和第二调制光束c。
当声光调制器为开态(ON)时，第一调制光束b经过第二反射镜4'反射后照射到激光加工平台6'上对导光板进行加工；当声光调制器为关态(OFF)时，第二调制光束c经过第二反射镜4'和第三反射镜5'后照射到消光槽7'内消失。
结合图3、图4所示，激光加工平台6'为旋转式激光加工平台，包括旋转安装的圆形底板61'、均匀安装于圆形底板61'四周的若干加工单元62'、设置于圆形底板一侧的导光板加工板63'，其中每个加工单元62'上设置有集光透镜，集光透镜位于第一调制光束b的光路上。圆形底板61'中心上方固定设置有第四反射镜64'，圆形底板中心处设置有若干第五反射镜65'，加工单元中集光透镜上方设置有第六反射镜66'，第五反射镜65'和第六反射镜66'对应设置且跟随圆形底板61'的转动而转动。第一调制光束b分别经过第四反射镜64'、第五反射镜65'、第六反射镜66'进行反射，最后照射到集光透镜上，在导光板加工板63'上对导光板67'进行加工。
导光板具体加工过程如下：
操作人员首先将导光板放置在导光板加工板63'，放置的导光板为了防止加工时移动，利用导光板加工板63'上的真空吸力固定导光板；
导光板放置后撕除保护膜，开始进行图案(Pattern)加工；
加工一个网点时，调节声光调制器3'在开态(ON)，激光光束会照射到导光板67'上进行加工；
不加工时，调节声光调制器3'在关态(OFF)，激光会照射到消光槽7'中进行消光。
如图4所示，激光加工导光板开始时激光光束会照射到加工单元①上的反射镜上，并对导光板进行一个点一个点的图案加工；当加工单元①旋转到加工单元⑥的位置时，加工单元②也旋转到了加工单元①的位置，这时激光光束通过多面反射镜折射到了加工单元②上的反射镜继续加工。加工单元③～⑥也重复此动作进行导光板加工。
现有技术中图案加工时因为是靠控制声光调制器的ON/OFF来加工，导光板是一个一个点的雕刻出来的，OFF时间占了50%以上的会导致生产效率的降低。
参图5所示为本发明一具体实施方式中激光加工系统的结构示意图，该激光加工系统沿光路传播方向依次包括激光发射器1、第一反射镜2、第一声光调制器31、第二声光调制器32、第二反射镜4、第三反射镜5、以及激光加工平台6和消光槽7。
激光发射器1发射激光光束a，第一反射镜2与激光光束a成45°角设置，激光光束a经过第一反射镜2反射照射到第一声光调制器31上。
声光调制器(AOM)由声光介质和压电换能器构成，当驱动源的某种特定载波频率驱动换能器时，换能器即产生同一频率的超声波并传入声光介质，在介质内形成折射率变化，光束通过介质时即发生相互作用而改变光的传播方向即产生衍射。
如图6所示，激光光束经过第一声光调制器31后，第一声光调制器31在开态(ON)和关态(OFF)分别将激光光束调制成方向不同的第一调制光束b和第二调制光束c。第二声光调制器32位于第一调制光束b的光路上，第二声光调制器32在开态(ON)和关态(OFF)分别将第一调制光束b调制成方向不同的第三调制光束b1和第四调制光束b2，激光加工平台包括若干加工单元，第三调制光束b1和第四调制光束b2分别用于对两个加工单元上的导光板进行加工。
当第一声光调制器31为开态(ON)时，第一调制光束b经过第二反射镜4反射，控制第二声光调制器32的开态或关态，第三调制光束b1和第四调制光束b2可以对两个加工单元上的导光板进行加工；当第一声光调制器为关态(OFF)时，第二调制光束c经过第二反射镜4和第三反射镜5后照射到消光槽7内消失。
结合图7、图8所示，本实施方式中激光加工平台6为旋转式激光加工平台，包括旋转安装的圆形底板61、均匀安装于圆形底板61四周的若干加工单元62、设置于圆形底板两侧的第一导光板加工板631和第二导光板加工板632，其中每个加工单元62上设置有集光透镜，集光透镜位于第三调制光束b1或第四调制光束b2的光路上。
圆形底板61中心上方固定设置有第四反射镜64和第五反射镜65，第四反射镜64和第五反射镜65为对称设置，圆形底板中心处设置有若干第六反射镜66，加工单元中集光透镜上方设置有第七反射镜67，第六反射镜66和第七反射镜67对应设置且跟随圆形底板61的转动而转动。第三调制光束b1分别经过第四反射镜64、第六反射镜66、第七反射镜67进行反射，最后照射到集光透镜上，在第一导光板加工板631上对导光板681进行加工；第四调制光束b2分别经过第五反射镜65、第六反射镜66、第七反射镜67进行反射，最后照射到集光透镜上，在第二导光板加工板632上对导光板682进行加工。
优选地，在本实施方式中圆形底板61四周均匀设置有6个加工单元，分别为加工单元①～加工单元⑥，每个加工单元对应一个第六反射镜66，当圆形底板转动时，第六反射镜和加工单元同步跟随转动，当待加工单元分别转动至第一导光板加工板631和第二导光板加工板632上方时，即可对导光板681、682进行图案加工。
导光板具体加工过程如下：
操作人员首先将导光板681、682分别放置在第一导光板加工板631和第二导光板加工板632上，放置的导光板为了防止加工时移动，利用导光板加工板上的真空吸力固定导光板；
导光板放置后撕除保护膜，开始进行图案(Pattern)加工；
加工一个网点时，调节第一声光调制器31在开态(ON)、第二声光调制器32在开态(ON)，激光光束会照射到导光板681上进行加工；调节第一声光调制器31在开态(ON)、第二声光调制器32在关态(OFF)，激光光束会照射到导光板682上进行加工；
不加工时，调节第一声光调制器31在关态(OFF)，激光会照射到消光槽7中进行消光。
如图8所示，激光加工导光板时，第一声光调制器31在开态(ON)、第二声光调制器32在开态(ON)状态下激光光束会照射到加工单元①上的反射镜上，并对导光板681进行一个点一个点的图案加工；第一声光调制器31在开态(ON)、第二声光调制器32在关态(OFF)状态下激光光束会照射到加工单元④上的反射镜上，并对导光板682进行一个点一个点的图案加工。这样重复加工，会减少现有技术中损耗的50%加工效率，相当于提高一倍的加工速度。
当加工单元①旋转到加工单元⑥的位置时，加工单元②也旋转到了加工单元①的位置，这时激光光束通过多面反射镜折射到了加工单元②上的反射镜继续加工；同时，加工单元①旋转到加工单元⑥的位置时，加工单元④旋转到了加工单元③的位置，且加工单元⑤旋转到了加工单元④的位置，激光光束通过多面反射镜折射到了加工单元⑤上的反射镜继续加工。
上述实施方式中激光加工平台为旋转式激光加工平台，在其他实施方式中激光加工平台也可以为往返式激光加工平台。往返式激光加工平台包括往返安装的矩形底板、对称安装于矩形底板两侧的若干加工单元、对称设置于矩形底板两侧的导光板加工板，加工单元上设置有集光透镜，集光透镜位于第三调制光束b1或第四调制光束b2的光路上。
矩形底板轴线上方固定设置有第四反射镜和第五反射镜，矩形底板轴线上设置有若干第六反射镜，加工单元中集光透镜上方设置有第七反射镜，第六反射镜和第七反射镜对应设置且跟随矩形底板的移动而移动，第三调制光束或第四调制光束分别经过第四反射镜或第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜进行反射，最后照射到集光透镜上对两侧的导光板分别进行加工。激光加工系统中其余结构和加工原理与上述旋转式激光加工平台相同，在此不再进行赘述。
进一步地，在其他实施方式中还可以在第三调制光束b1和第四调制光束b2的光路上进一步地增加声光调制器，同时进一步地增加加工单元，以实现更多平台的激光加工系统。
由以上实施方式可以看出，本发明多平台激光加工系统通过设置两个声光调制器和两个加工平台，实现了导光板的多平台激光加工，缩短了导光板的加工时间，提高了加工速度和加工效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种多平台激光加工系统，其特征在于，所述激光加工系统沿光路传播方向依次包括激光发射器、第一声光调制器、第二声光调制器、以及激光加工平台，所述第一声光调制器将激光发射器发射的激光光束进行调制，第一声光调制器在开态和关态分别将激光光束调制成方向不同的第一调制光束和第二调制光束，所述第二声光调制器位于第一调制光束的光路上，第二声光调制器在开态和关态分别将第一调制光束调制成方向不同的第三调制光束和第四调制光束，所述激光加工平台包括若干加工单元，所述第三调制光束和第四调制光束分别用于对两个加工单元上的导光板进行加工。
2.根据权利要求1所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述激光发射器和第一声光调制器之间设置有若干第一反射镜，第一反射镜用于将激光发射器发射的激光光束反射到第一声光调制器上。
3.根据权利要求1所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述第一声光调制器和第二声光调制器之间设置有若干第二反射镜，第二反射镜用于对第一调制光束和第二调制光束进行反射，并将第一调制光束反射到第二声光调制器上。
4.根据权利要求3所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述激光加工系统还包括消光槽，所述消光槽位于第二调制光束的光路上。
5.根据权利要求4所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述消光槽和第二反射镜之间还包括第三反射镜，第二调制光束通过第三反射镜反射至消光槽中。
6.根据权利要求1所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述激光加工平台为旋转式激光加工平台或往返式激光加工平台。
7.根据权利要求6所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述旋转式激光加工平台包括旋转安装的圆形底板、均匀安装于圆形底板四周的若干加工单元、对称设置于圆形底板两侧的导光板加工板，所述加工单元上设置有集光透镜，集光透镜位于第三调制光束或第四调制光束的光路上。
8.根据权利要求7所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述圆形底板中心上方固定设置有第四反射镜和第五反射镜，圆形底板中心处设置有若干第六反射镜，加工单元中集光透镜上方设置有第七反射镜，第六反射镜和第七反射镜对应设置且跟随圆形底板的转动而转动，所述第三调制光束或第四调制光束分别经过第四反射镜或第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜进行反射，最后照射到集光透镜上对导光板进行加工。
9.根据权利要求6所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述往返式激光加工平台包括往返安装的矩形底板、对称安装于矩形底板两侧的若干加工单元、对称设置于矩形底板两侧的导光板加工板，所述加工单元上设置有集光透镜，集光透镜位于第三调制光束或第四调制光束的光路上。
10.根据权利要求9所述的多平台激光加工系统，其特征在于，所述矩形底板轴线上方固定设置有第四反射镜和第五反射镜，矩形底板轴线上设置有若干第六反射镜，加工单元中集光透镜上方设置有第七反射镜，第六反射镜和第七反射镜对应设置且跟随矩形底板的移动而移动，所述第三调制光束或第四调制光束分别经过第四反射镜或第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜进行反射，最后照射到集光透镜上对导光板进行加工。
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