CN117733323A - 一种光学模组、双光斑激光系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种光学模组、双光斑激光系统及其控制方法，该光学模组应用于双光斑激光系统中，该双光斑激光系统的准直透镜用于对初始激光束进行准直处理形成沿第一方向照射的准直激光束，准直激光束沿垂直于第一方向的第二方向划分为第一光束和第二光束；该光学模组包括透镜组件，透镜组件包括在第一方向依次设置的第一透镜和第二透镜，第一透镜和第二透镜在第二方向错位设置，且第一透镜和第二透镜之间互为互补透镜；透镜组件部分位于第一光束的光路中，以使得第一光束穿过光学模组后形成在第二方向偏离第二光束的第三光束。本技术方案可使激光光斑位于诸如芯片等电子元器件的两端，从而可避免激光辐射对其造成损伤，导致其返修或焊接不良的问题。

Description

一种光学模组、双光斑激光系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及激光返修或焊接技术领域，特别涉及一种光学模组、双光斑激光系统及其控制方法。

背景技术

目前，采用激光技术对诸如芯片等电子元器件进行返修或焊接已经是一种比较普遍的生产工艺，其一般通过单光斑激光系统来实现，即通过一个激光光源形成一个激光光斑，来同时对诸如芯片等电子元器件的两端焊点进行加热，以在这些电子元器件的两端焊点熔融后，或取下这些电子元器件进行返修处理，或冷却固化实现这些电子元器件的焊接处理。然而，在实际使用过程中发现，这种单光斑激光系统在对诸如芯片等电子元器件的两端焊点进行加热的过程中，其单光斑激光会覆盖到这些电子元器件的表面上，进而使得激光辐射会对这些电子元器件造成损伤，造成返修或焊接不良的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种光学模组、双光斑激光系统及其控制方法，旨在解决现有单光斑激光系统在对诸如芯片等电子元器件进行激光返修或焊接过程中，会对这些电子元器件造成损伤，造成其返修或焊接不良的技术问题。

为此，本申请实施例第一方面提供一种光学模组，应用于双光斑激光系统中，所述双光斑激光系统包括准直透镜和聚焦透镜，所述准直透镜用于对初始激光束进行准直处理形成沿第一方向照射的准直激光束，所述聚焦透镜用于对所述准直激光束进行聚焦处理形成相应的激光光斑，所述准直激光束沿垂直于所述第一方向的第二方向划分为第一光束和第二光束；

所述光学模组包括透镜组件，所述透镜组件包括在所述第一方向依次设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜在所述第二方向错位设置，且所述第一透镜和所述第二透镜之间互为互补透镜；

所述透镜组件部分位于所述第一光束的光路中，以使得所述第一光束穿过所述透镜组件后形成在所述第二方向偏离所述第二光束的第三光束。

可选地，在一些实施例中，所述第一透镜为第一柱面透镜，所述第二透镜为第二柱面透镜；

所述第一柱面透镜具有平面结构的第一表面和曲面结构的第二表面，所述第二柱面透镜具有平面结构的第三表面和曲面结构的第四表面；

所述第一表面面向所述准直透镜所在一侧设置，所述第四表面面向所述第二表面所在一侧设置，且所述第四表面的焦距与所述第二表面的焦距之和为0，所述第四表面的中心和所述第二表面的中心在所述第一方向的距离为3mm～5mm。

可选地，在一些实施例中，所述第二表面为凸面结构，所述第四表面为与所述凸面结构相适配的凹面结构；或，

所述第二表面为凹面结构，所述第四表面为与所述凹面结构相适配的凸面结构。

可选地，在一些实施例中，所述光学模组还包括用于驱使所述透镜组件在所述第二方向来回移动的第一调节机构。

可选地，在一些实施例中，所述光学模组还包括用于单独驱使所述第一透镜在所述第二方向与所述第二透镜发生相对移动或单独驱使所述第二透镜在所述第二方向与所述第一透镜发生相对移动的第二调节机构。

此外，本申请实施例第二方面提供一种双光斑激光系统，包括激光光源组件、准直透镜、聚焦透镜以及上述的光学模组，其中，

所述激光光源组件，用于提供初始激光束；

所述准直透镜，用于对所述初始激光束进行准直处理形成沿第一方向照射的准直激光束，且所述准直激光束沿垂直于所述第一方向的第二方向划分为第一光束和第二光束；

所述光学模组，部分位于所述第一光束的光路中，用于使得所述第一光束穿过所述透镜组件后形成在所述第二方向偏离所述第二光束的第三光束；

所述聚焦透镜，用于分别对所述第三光束和所述第二光束进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。

可选地，在一些实施例中，还包括第一反射镜和第一二向色镜，其中，

所述第一反射镜，呈45度角倾斜设置在所述第三光束和所述第二光束的光路中，用于使得所述第三光束和所述第二光束的光路发生90度改变；

所述第一二向色镜，呈45度角倾斜设置在所述第三光束和所述第二光束发生所述90度改变后的光路中，用于使得所述第三光束和所述第二光束的光路再次发生90度改变；

所述聚焦透镜，设置在所述第三光束和所述第二光束再次发生所述90度改变后的光路中，并分别对所述第三光束和所述第二光束进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。

可选地，在一些实施例中，还包括红外测温组件或机器视觉组件，其中，

所述第一二向色镜，还用于透射所述聚焦透镜所在一侧的高温红外光和可见光；

所述红外测温组件或所述机器视觉组件，位于所述第一二向色镜在所述第一方向远离所述聚焦透镜的一侧，用于接收所述高温红外光进行温度监测，或接收所述可见光进行视觉监控。

可选地，在一些实施例中，还包括第二反射镜、第二二向色镜、红外测温组件以及机器视觉组件，其中，

所述第一二向色镜，还用于透射所述聚焦透镜所在一侧的高温红外光和可见光；

所述第二二向色镜，呈45度倾斜设置在所述第一二向色镜在所述第一方向远离所述聚焦透镜的一侧，用于透射所述高温红外光，并使得所述可见光的光路发生90度改变；

所述第二反射镜，呈45度倾斜设置在所述可见光发生所述90度改变后的光路中，用于使得所述可见光的光路再次发生90度改变；

所述红外测温组件，设置在所述第二二向色镜在所述第一方向远离所述第一二向色镜的一侧，用于接收所述高温红外光进行温度监测；

所述机器视觉组件，位于所述可见光再次发生所述90度改变后光路中，用于接收所述可见光进行视觉监控。

此外，本申请实施例第三方面提供一种双光斑激光系统的控制方法，应用在上述的双光斑激光系统中，所述控制方法包括以下步骤：

提供一电子元器件，通过调整所述第一透镜和所述第二透镜在所述第二方向上的相对位移，使得所述第一激光光斑和所述第二激光光斑分别照射在所述电子元器件两侧的焊点上；

提供一机器视觉组件，通过所述机器视觉组件实时监控所述电子元器件两侧的焊点高度，并在任一侧的焊点高度大于另一侧的焊点高度时，通过调整所述透镜组件在所述第二方向上与所述准直激光束的相对位置，使得所述第一激光光斑和所述第二激光光斑的能量配对重新分配，进而确保所述电子元器件两侧的焊点高度保持一致。

可选地，在一些实施例中，提供一红外测温组件，通过所述红外测温组件基于当前所述电子元器件侧的焊接点的高温红外光实时监测所述电子元器件侧的焊接点的温度，并在所述温度超出预设温度区间时，根据所述温度实时调整所述激光光源组件的输出功率，以确保所述温度保持在预设温度区间。

本申请技术方案提供的光学模组、双光斑激光系统及其控制方法，其光学模组包括透镜组件，透镜组件包括在第一方向依次设置的第一透镜和第二透镜，第一透镜和第二透镜在第二方向错位设置，且第一透镜和第二透镜之间互为互补透镜。当透镜组件部分位于第一光束的光路中，可使得第一光束穿过透镜组件后形成在第二方向偏离第二光束的第三光束。这样一来，本申请的双光斑激光系统，通过其光学模组的设置，使得其准直透镜出来的准直激光束，其组成由原来在第二方向互为一体的第一光束和第二光束转变为在第二方向相互独立的第三光束和第二光束，进而使得其聚焦透镜对该准直激光束进行聚焦处理时，可分别对第三光束和第二光束进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。如此，本申请的光学模组，可使得本申请的双光斑激光系统最终形成可分别对诸如芯片等电子元器件两端的焊点进行同时加热处理的第一激光光斑和第二激光光斑，且第一激光光斑和第二激光光斑只覆盖在这些电子元器件对应端的焊点上，而不会覆盖到这些电子元器件的表面，从而避免激光辐射对这些电子元器件造成损伤，造成这些电子元器件返修或焊接不良的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请实施例的光学模组的使用状态的结构示意图；

图2为本申请实施例的双光斑激光系统的结构示意图；

图3为本申请实施例的双光斑激光系统的控制方法的流程框图。

附图标号说明：

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

在一个实施例中，如图1所示，本申请实施例提供一种光学模组100，该光学模组100具体应用于双光斑激光系统中，该双光斑激光系统具体可包括准直透镜200和聚焦透镜300，准直透镜200主要用于对初始激光束进行准直处理形成沿第一方向照射的准直激光束，聚焦透镜300主要用于对准直激光束进行聚焦处理形成相应的激光光斑，准直激光束沿垂直于第一方向的第二方向划分为第一光束11和第二光束12；光学模组100具体可包括透镜组件110，透镜组件110包括在第一方向依次设置的第一透镜111和第二透镜112，第一透镜111和第二透镜112在第二方向错位设置，且第一透镜111和第二透镜112之间互为互补透镜；透镜组件110部分位于第一光束11的光路中，以使得第一光束穿过透镜组件110后形成在第二方向偏离第二光束12的第三光束13。

可以理解的是，本申请实施例提到的双光斑激光系统具体可为通过激光光斑进行加热、焊接、切割的任意激光系统。上述提到的第一方向具体可为图中所示的上下垂直方向，同理，上述提到的第二方向具体可为图中所示的左右水平方向，因而，两者相互垂直设置。上述第一透镜111和上述第二透镜112之间互为互补透镜具体指第二透镜112的形状和折射率均与第一透镜111相对应，但具有相反的效果，以抵消第一透镜111引起的像差。同时，第一透镜111和第二透镜112在第二方向错位设置，使得第一光束11穿过透镜组件110后形成的第三光束13，其在第二方向偏离第二光束12(即第三光束13在第二方向与第二光束12具有一定的间隔距离)的同时，其光路的方向依旧保持在第一方向。

另外，准直激光束沿垂直于第一方向的第二方向划分为第一光束11和第二光束12，透镜组件110部分位于第一光束11的光路中，可也理解为，当透镜组件110的部分设置在准直激光束的部分光路后，将准直激光束沿第二方向划分为第一光束11和第二光束12，即准直激光束的光路中穿过透镜组件110的部分划分为第一光束11，准直激光束的光路中未穿过透镜组件110的部分划分为第二光束12。

这样一来，通过本申请实施例提供的光学模组100，可使得双光斑激光系统的准直透镜200出来的准直激光束，其组成由原来在第二方向互为一体的第一光束11和第二光束12转变为在第二方向相互独立的第三光束13和第二光束12，进而使得双光斑激光系统的聚焦透镜300对该准直激光束进行聚焦处理时，可分别对第三光束和第二光束进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。如此，本申请实施例提供的光学模组100，可使得本申请的双光斑激光系统最终形成可分别对诸如芯片等电子元器件两端的焊点进行同时加热处理的第一激光光斑和第二激光光斑，且第一激光光斑和第二激光光斑只覆盖在这些电子元器件对应端的焊点上，而不会覆盖到这些电子元器件的表面，从而避免激光辐射对这些电子元器件造成损伤，造成这些电子元器件返修或焊接不良的问题。

在一些示例中，如图1所示，第一透镜111具体可为第一柱面透镜，第二透镜112具体可为第二柱面透镜。第一柱面透镜具有平面结构的第一表面(即图1中所示的第一透镜111的上表面)和曲面结构的第二表面(即图1中所示的第一透镜111的下表面)，第二柱面透镜具有平面结构的第三表面(即图1中所示的第二透镜112的上表面)和曲面结构的第四表面(即图1中所示的第二透镜112的下表面)。第一表面面向准直透镜200所在一侧设置，第四表面面向第二表面所在一侧设置，且第四表面的焦距与第二表面的焦距之和为0，即当第四表面的焦距为F时，第二表面的焦距为-F，以确保上述第一透镜111和上述第二透镜112之间互为互补透镜。同时，第四表面的中心和第二表面的中心在第一方向的距离为3mm～5mm，可确保两者之间尽量的贴近的同时，又不会在发生预设范围内的相对位移过程中相互碰到。如此一来，便可通过上述第一柱面透镜和第二柱面透镜的结构设置，使得第一光束穿过透镜组件110后更好地形成在第二方向偏离第二光束12的第三光束13。

在一些示例中，如图1所示，上述第二表面为凸面结构，上述第四表面为与该凸面结构相适配的凹面结构，如此一来，上述第一透镜111具体可为凸柱面透镜，上述第二透镜112具体可为凹柱面透镜，使得两者的焦距一个为正值，一个为负值，进而更好地确保上述第一透镜111和上述第二透镜112之间互为互补透镜的同时，通过凸柱面透镜与凹柱面透镜的外形互补设计，有效降低透镜组件110的装配难度。对于本领域技术人员而言，也可根据实际需要，将上述第一透镜111设置为凹柱面透镜，上述第二透镜112设置为凸柱面透镜，此时，上述第二表面为凹面结构，上述第四表面为与该凹面结构相适配的凸面结构。

另外，基于上述实施例中的表述可知，当透镜组件110在第二方向上与准直激光束的相对位置发生变化时，会使得第一光束和第二光束的划分界限发生变化，进而使得第一激光光斑和第二激光光斑之间的能量配比发生变化。具体以图1所示为例，当透镜组件110向左移动时，会使得第一激光光斑的能量占比逐渐上升，而当透镜组件110向右移动时，会使得第一激光光斑的能量占比逐渐下降。因而，本光学模组100具体还可包括用于驱使透镜组件110在第二方向来回移动的第一调节机构(未图示)。如此一来，便可通过第一调节机构的设置，实现第一激光光斑和第二激光光斑之间的能量配比可调，以更好地满足实际激光加工需求。可以理解的是，透镜组件110具体可整体安设在一安装座体上，即第一透镜111和第二透镜112均安设在该安装座体上，第一调节机构具体可通过手动方式(如螺丝拧动驱动)或自动方式(如电机驱动或气缸驱动)驱动该安装座体在第二方向来回移动，进而实现透镜组件110在第二方向的来回移动。

还有，当第一透镜111和第二透镜112在第二方向上发生相对位移时，其还会使得第一激光光斑和第二激光光斑之间的间距发生变化，因而，本光学模组100具体还可包括用于单独驱使第一透镜111在第二方向与第二透镜112发生相对移动或单独驱使第二透镜112在第二方向与第一透镜111发生相对移动的第二调节机构(未图示)。如此一来，便可通过第二调节机构的设置，实现第一激光光斑和第二激光光斑之间的间距可调，以更好地满足实际激光加工需求。可以理解的是，上述安装座体还在第二方向滑动设置有一滑动座体，该滑动座体可用于安设该第一透镜111或该第二透镜112，第二调节机构具体可通过手动方式(如螺丝拧动驱动)或自动方式(如电机驱动或气缸驱动)驱动该滑动座体在第二方向相对该安装座体来回滑动，进而实现第一透镜111与第二透镜112之间在第二方向发生相对移动。

在一个实施例中，如图2所示，本申请实施例提供一种双光斑激光系统1，该双光斑激光系统1具体可包括激光光源组件400、准直透镜200、聚焦透镜300以及上述实施例中的光学模组100，其中，激光光源组件400主要用于提供初始激光束。准直透镜200主要用于对该初始激光束进行准直处理形成沿第一方向照射的准直激光束，且该准直激光束沿垂直于第一方向的第二方向划分为第一光束11和第二光束12。光学模组100部分位于第一光束11的光路中，以用于使得第一光束11穿过光学模组100后形成在第二方向偏离第二光束12的第三光束13。聚焦透镜300主要用于分别对第三光束13和第二光束12进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。

可以理解的是，上述激光光源组件400用于提供初始激光束具体可以是指激光光源组件400本身可发射初始激光束，此时，激光光源组件400具体可包括激光器和传输光纤，该激光器可以根据具体应用，发射不同波长和功率的初始激光束，该传输光纤用于将该激光器发出的初始激光束笔直传输至准直透镜200中，该传输光纤可以采用方形，圆形，矩形，六边形，八边形等具有特殊形状的特种光纤，以满足不同双光斑激光系统1的实际安装需要。上述激光光源组件400用于提供初始激光束具体也可以是指激光光源组件100接入初始激光束，此时，激光光源组件100不包括激光器，只包括传输光纤，以接入激光器发射的初始激光束。上述准直透镜200具体可根据激光器波长的不同镀不同的膜层，并根据所需要的聚焦激光光斑尺寸决定其焦距以及口径。上述光学模组100的功能和结构详见上述实施例，此处不再赘述。

这样一来，本申请实施例提供的双光斑激光系统1，通过上述光学模组100的设置，可使得其准直透镜200出来的准直激光束，其组成由原来在第二方向互为一体的第一光束11和第二光束12转变为在第二方向相互独立的第三光束13和第二光束12，进而使得其聚焦透镜300对该准直激光束进行聚焦处理时，可分别对第三光束和第二光束进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。如此，本申请实施例提供的该双光斑激光系统1最终形成可分别对诸如芯片等电子元器件两端的焊点进行同时加热处理的第一激光光斑和第二激光光斑，且第一激光光斑和第二激光光斑只覆盖在这些电子元器件对应端的焊点上，而不会覆盖到这些电子元器件的表面，从而避免激光辐射对这些电子元器件造成损伤，造成这些电子元器件返修或焊接不良的问题。

在一些示例中，如图2所示，本双光斑激光系统1还包括第一反射镜510和第一二向色镜520，其中，第一反射镜510具体可呈45度角倾斜设置在第三光束13和第二光束12的光路中，以用于使得第三光束13和第二光束12的光路发生90度改变(即由图2中所示的上下垂直方向改变为图2中所示的右左水平方向)。第一二向色镜520具体可呈45度角倾斜设置在第三光束13和第二光束12发生90度改变后的光路中，用于使得第三光束13和第二光束12的光路13再次发生90度改变(即由图2中所示的右左水平方向再次改变为图2中所示的上下方向)。此时，聚焦透镜300具体可设置在第三光束13和第二光束12再次发生90度改变后的光路中，并分别对第三光束13和第二光束12进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。如此一来，便可通过第一反射镜510和第一二向色镜520的结构设计，在不影响第一激光光斑和第二激光光斑的同时，使得本双光斑激光系统1具有多种结构变化的，以便于本双光斑激光系统1后续更好地增设其它功能。

在一些示例中，如图2所示，本双光斑激光系统1还包括红外测温组件600或机器视觉组件700，其中，第一二向色镜520具体还用于透射聚焦透镜300所在一侧的高温红外光和可见光，因而，可在第一二向色镜520在第一方向远离聚焦透镜的一侧设置红外测温组件600或机器视觉组件700，以通过红外测温组件600接收高温红外光进行温度监测，或通过机器视觉组件700接收可见光进行视觉监控。如此一来，便可通过红外测温组件600的设置，实现当前激光加工温度的实时监测，同时，还可根据当前激光加工温度实时调整激光光源组件400的输出功率，确保当前激光加工温度始终保持在预设温度区间，即实现激光加工点的恒温模式。或者可通过机器视觉组件700的设置，实现激光加工过程的可视化视觉监控，以在第一激光光斑和第二激光光斑对加工对象的加工效果发生不一致时，对第一激光光斑和第二激光光斑的能量配对重新分配，以确保两者的加工效果保持一致。可以理解的是，红外测温组件600具体可包括红外收集透镜610和高速闭环高温计620，其中，红外收集透镜610可用于接收高温红外光的信号，并收集到高速闭环高温计620的传感器探测面内，高速闭环高温计620则用于通过采集实时温度，利用闭环算法，实时调整激光光源组件400的输出功率，进而对激光加工点实施恒温控制。机器视觉组件700具体可包括可见光成像透镜710和CCD图像传感器720，其中，可见光成像透镜710主要用于接收上述可见光，以将工作区域成像在CCD图像传感器720上面。CCD图像传感器720主要用来识别检测工作面内的加工对象的加工状态。

在一些示例中，如图2所示，本双光斑激光系统1还包括第二二向色镜530、红外测温组件600以及机器视觉组件700，其中，第一二向色镜530具体还用于透射聚焦透镜300所在一侧的高温红外光和可见光。第二二向色镜530呈45度倾斜设置在第一二向色镜520在第一方向远离聚焦透镜300的一侧，以用于透射该高温红外光，并使得该可见光的光路发生90度改变(即由图2中所示的下上垂直方向改变为图2中所示的右左水平方向)。红外测温组件600设置在第二二向色镜530在第一方向远离第一二向色镜520的一侧，以用于接收高温红外光进行温度监测。机器视觉组件700位于可见光发生90度改变后光路中，以用于接收可见光进行视觉监控。如此一来，可通过第二二向色镜530的设置，使得本双光斑激光系统1可同时增设红外测温组件600和机器视觉组件700，以通过红外测温组件600的设置，实现当前激光加工温度的实时监测，同时，还可根据当前激光加工温度实时调整激光光源组件400的输出功率，确保当前激光加工温度始终保持在预设温度区间，即实现激光加工点的恒温模式。以及通过机器视觉组件700的设置，实现激光加工过程的可视化视觉监控，以在第一激光光斑和第二激光光斑对加工对象的加工效果发生不一致时，对第一激光光斑和第二激光光斑的能量配对重新分配，以确保两者的加工效果保持一致。

在一些示例中，如图2所示，本双光斑激光系统1还包括第二反射镜540，其中，第二反射镜540可呈45度倾斜设置在可见光发生90度改变后的光路中，用于使得可见光的光路再次发生90度改变(即由图2中所示的右左水平方向改变为图2中所示的下上垂直方向)。机器视觉组件700具体可位于可见光再次发生90度改变后光路中，用于接收可见光进行视觉监控。如此一来，可通过第二反射镜540的设置，使得机器视觉组件700、红外测温组件600以及激光光源组件700依次并排设置，进而使得本双光斑激光系统1的结构设计变得更加紧凑。

在一些示例中，可在本双光斑激光系统1对电子元器件两侧的焊点进行加热过程中，通过机器视觉组件700监控电子元器件两侧的焊点高度，以在任一侧的焊点高度大于另一侧的焊点高度时，通过调整透镜组件110在第二方向上与准直激光束的相对位置，使得第一激光光斑和第二激光光斑的能量配对重新分配，进而确保电子元器件两侧的焊点高度保持一致。还可在本双光斑激光系统1对电子元器件两侧的焊点进行加热处理前，通过机器视觉组件700监控电子元器件两侧的焊盘大小，以在任一侧的焊盘大小大于另一侧的焊盘大小时，通过调整透镜组件110在第二方向上与准直激光束的相对位置，使得第一激光光斑和第二激光光斑的能量配对重新分配，进而确保本双光斑激光系统1对电子元器件两侧的焊点的加工效果保持一致。

在一个实施例中，如图3所示，本申请实施例第三方面提供一种双光斑激光系统的控制方法，应用在上述实施例的双光斑激光系统1中，该控制方法具体可包括以下步骤：

步骤S110：提供一电子元器件，通过调整第一透镜和第二透镜在第二方向上的相对位移，使得第一激光光斑和第二激光光斑分别照射在电子元器件两侧的焊点上。

可以理解的是，本实施例的电子元器件具体可为芯片或其它需要两端焊接的电子元器件，面对不同尺寸的电子元器件，其两侧的焊点之间的距离是不同的，因而，其需要通过调整第一激光光斑和第二激光光斑之间的间距，来确保第一激光光斑和第二激光光斑分别照射在电子元器件两侧的焊点上。基于上述实施例可知，可通过调整第一透镜111和第二透镜112在第二方向上的相对位移来调整第一激光光斑和第二激光光斑之间的间距，使得第一激光光斑和第二激光光斑分别照射在电子元器件两侧的焊点上。

步骤S120：提供一机器视觉组件，通过机器视觉组件实时监控电子元器件两侧的焊点高度，并在任一侧的焊点高度大于另一侧的焊点高度时，通过调整透镜组件在第二方向上与准直激光束的相对位置，使得第一激光光斑和第二激光光斑的能量配对重新分配，进而确保电子元器件两侧的焊点高度保持一致。

可以理解的是，基于上述实施例的表述可知，机器视觉组件700可通过接收工作区域的可见光实现激光加工过程的可视化视觉监控。而在本双光斑激光系统1对电子元器件两侧的焊点进行加热处理的过程中，可能会出现电子元器件一侧的焊点的加热速度过快而出现电子元器件两侧的焊点高度不一致的情形，这种情况会导致电子元器件侧偏而影响本双光斑激光系统1对电子元器件的激光加工效果。因而，本方法步骤可通过机器视觉组件700实时监控电子元器件两侧的焊点高度，并在任一侧的焊点高度大于另一侧的焊点高度时，通过调整透镜组件110在第二方向上与准直激光束的相对位置，使得第一激光光斑和第二激光光斑的能量配对重新分配，进而确保电子元器件两侧的焊点高度保持一致。具体可以是，当第一激光光斑加工侧的焊点高度高于另一侧的焊点高度时，提高形成第一激光光斑的第一光束的能量占比，而当第一激光光斑加工侧的焊点高度低于另一侧的焊点高度时，则降低形成第一激光光斑的第一光束的能量占比。

这样一来，本申请实施例提供的双光斑激光系统1的控制方法，通过机器视觉组件700接收工作区域的可见光实现激光加工过程的可视化视觉监控，以在电子元器件任一侧的焊点高度大于另一侧的焊点高度时，通过调整透镜组件110在第二方向上与准直激光束的相对位置，使得第一激光光斑和第二激光光斑的能量配对重新分配，进而确保电子元器件两侧的焊点高度保持一致，以避免出现电子元器件侧偏现象而影响本双光斑激光系统1对电子元器件的激光加工效果。

在一些示例中，本申请实施例提供的双光斑激光系统1还包括以下步骤：

步骤S130：提供一红外测温组件，通过红外测温组件基于当前电子元器件侧的焊接点的高温红外光实时监测电子元器件侧的焊接点的温度，并在该温度超出预设温度区间时，根据该温度实时调整激光光源组件的输出功率，以确保该温度保持在预设温度区间。

可以理解的是，基于上述实施例的表述可知，红外测温组件600可通过接收工作区域的高温红外光实现当前激光加工温度的实时监测。而在本双光斑激光系统1对电子元器件两侧的焊点进行加热处理的过程中，为确保其对芯片的激光加工效果，还需确保激光加工点的恒温模式，因而，本方法步骤可通过红外测温组件600基于当前电子元器件侧的焊接点的高温红外光实时监测电子元器件侧的焊接点的温度，并在该温度超出预设温度区间时，根据该温度实时调整激光光源组件400的输出功率，确保该温度保持在预设温度区间，即实现激光加工点的恒温模式。

这样一来，本申请实施例提供的双光斑激光系统1的控制方法，还可通过红外测温组件600接收工作区域的高温红外光实现当前激光加工温度的实时监测，以在该温度超出预设温度区间时，根据该温度实时调整激光光源组件400的输出功率，确保该温度保持在预设温度区间，即实现激光加工点的恒温模式，确保本双光斑激光系统1对电子元器件的激光加工效果。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学模组，其特征在于，应用于双光斑激光系统中，所述双光斑激光系统包括准直透镜和聚焦透镜，所述准直透镜用于对初始激光束进行准直处理形成沿第一方向照射的准直激光束，所述聚焦透镜用于对所述准直激光束进行聚焦处理形成相应的激光光斑，所述准直激光束沿垂直于所述第一方向的第二方向划分为第一光束和第二光束；

所述光学模组包括透镜组件，所述透镜组件包括在所述第一方向依次设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜在所述第二方向错位设置，且所述第一透镜和所述第二透镜之间互为互补透镜；

所述透镜组件部分位于所述第一光束的光路中，以使得所述第一光束穿过所述透镜组件后形成在所述第二方向偏离所述第二光束的第三光束。

2.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第一透镜为第一柱面透镜，所述第二透镜为第二柱面透镜；

所述第一柱面透镜具有平面结构的第一表面和曲面结构的第二表面，所述第二柱面透镜具有平面结构的第三表面和曲面结构的第四表面；

所述第一表面面向所述准直透镜所在一侧设置，所述第四表面面向所述第二表面所在一侧设置，且所述第四表面的焦距与所述第二表面的焦距之和为0，所述第四表面的中心和所述第二表面的中心在所述第一方向的距离为3mm～5mm。

3.如权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述第二表面为凸面结构，所述第四表面为与所述凸面结构相适配的凹面结构；或，

所述第二表面为凹面结构，所述第四表面为与所述凹面结构相适配的凸面结构。

4.如权利要求2或3所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括用于驱使所述透镜组件在所述第二方向来回移动的第一调节机构；和/或，

所述光学模组还包括用于单独驱使所述第一透镜在所述第二方向与所述第二透镜发生相对移动或单独驱使所述第二透镜在所述第二方向与所述第一透镜发生相对移动的第二调节机构。

5.一种双光斑激光系统，其特征在于，包括激光光源组件、准直透镜、聚焦透镜以及如权利要求1-4任一项所述的光学模组，其中，

所述激光光源组件，用于提供初始激光束；

所述准直透镜，用于对所述初始激光束进行准直处理形成沿第一方向照射的准直激光束，且所述准直激光束沿垂直于所述第一方向的第二方向划分为第一光束和第二光束；

所述光学模组，部分位于所述第一光束的光路中，用于使得所述第一光束穿过所述透镜组件后形成在所述第二方向偏离所述第二光束的第三光束；

所述聚焦透镜，用于分别对所述第三光束和所述第二光束进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。

6.如权利要求5所述的双光斑激光系统，其特征在于，还包括第一反射镜和第一二向色镜，其中，

所述第一反射镜，呈45度角倾斜设置在所述第三光束和所述第二光束的光路中，用于使得所述第三光束和所述第二光束的光路发生90度改变；

所述第一二向色镜，呈45度角倾斜设置在所述第三光束和所述第二光束发生所述90度改变后的光路中，用于使得所述第三光束和所述第二光束的光路再次发生90度改变；

所述聚焦透镜，设置在所述第三光束和所述第二光束再次发生所述90度改变后的光路中，并分别对所述第三光束和所述第二光束进行聚焦处理，以对应形成第一激光光斑和第二激光光斑。

7.如权利要求6所述的双光斑激光系统，其特征在于，还包括红外测温组件或机器视觉组件，其中，

所述第一二向色镜，还用于透射所述聚焦透镜所在一侧的高温红外光和可见光；

所述红外测温组件或所述机器视觉组件，位于所述第一二向色镜在所述第一方向远离所述聚焦透镜的一侧，用于接收所述高温红外光进行温度监测，或接收所述可见光进行视觉监控。

8.如权利要求6所述的双光斑激光系统，其特征在于，还包括第二反射镜、第二二向色镜、红外测温组件以及机器视觉组件，其中，

所述第一二向色镜，还用于透射所述聚焦透镜所在一侧的高温红外光和可见光；

所述第二二向色镜，呈45度倾斜设置在所述第一二向色镜在所述第一方向远离所述聚焦透镜的一侧，用于透射所述高温红外光，并使得所述可见光的光路发生90度改变；

所述第二反射镜，呈45度倾斜设置在所述可见光发生所述90度改变后的光路中，用于使得所述可见光的光路再次发生90度改变；

所述红外测温组件，设置在所述第二二向色镜在所述第一方向远离所述第一二向色镜的一侧，用于接收所述高温红外光进行温度监测；

所述机器视觉组件，位于所述可见光再次发生所述90度改变后光路中，用于接收所述可见光进行视觉监控。

9.一种双光斑激光系统的控制方法，其特征在于，应用在如权利要求5-8所述的双光斑激光系统中，所述控制方法包括以下步骤：

提供一电子元器件，通过调整所述第一透镜和所述第二透镜在所述第二方向上的相对位移，使得所述第一激光光斑和所述第二激光光斑分别照射在所述电子元器件两侧的焊点上；

提供一机器视觉组件，通过所述机器视觉组件实时监控所述电子元器件两侧的焊点高度，并在任一侧的焊点高度大于另一侧的焊点高度时，通过调整所述透镜组件在所述第二方向上与所述准直激光束的相对位置，使得所述第一激光光斑和所述第二激光光斑的能量配对重新分配，进而确保所述电子元器件两侧的焊点高度保持一致。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

提供一红外测温组件，通过所述红外测温组件基于当前所述电子元器件侧的焊接点的高温红外光实时监测所述电子元器件侧的焊接点的温度，并在所述温度超出预设温度区间时，根据所述温度实时调整所述激光光源组件的输出功率，以确保所述温度保持在预设温度区间。