CN205464807U - 应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，包括：一激光光源，可放出激光束；一X轴透镜组，其包括一X轴透镜，位于该激光束的传递路径上，可令该激光束通过；一Y轴透镜组，其包括一Y轴透镜，位于该激光束的传递路径上，可令该激光束通过；应用上述结构可控制从该激光光源出来的该激光束在该X轴及该Y轴方向上的移动，使得该激光束以点移动，进行点连成线扫出图案完成打标或除料的动作；一聚焦透镜，位于该X轴透镜组及该Y轴透镜组下方，该激光束的行径路径上，可将该激光束聚焦，从而令该激光束有效入射下方的激光加工对象；一监看装置，可在激光打标或除料的过程中监看该激光加工对象的状况。

Description

应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机

技术领域

本实用新型涉及一种激光雕刻机，尤其是一种应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，用于进行激光打点、激光切划线、激光打标及激光除料作业。

背景技术

激光打标、除料或雕刻均是应用激光束通过透镜的处理达到高度聚焦后，在激光加工对象上应用激光束达到打标、除料或雕刻的目的。在整个施作的过程中，激光束必须在X轴及Y轴方向上移动，以切割出所需要的点、线或图案。

现有技术中是使用反射镜的方式将激光束引导以形成X轴及Y轴方向的移动。在此结构中必须包括一X轴反射镜及一Y轴反射镜，激光束通过该两个反射镜的偏移从而达到在X轴及Y轴方向上的移动。

这种引导的方式，当反射镜有微小的角度变化时，将使得最终打在激光加工对象上的激光束产生较大的位移量，所以整体来讲分辨率相当的低。没有办法达到更精确的雕刻效果。

而且如果要达到实时监看的目的必须另外加装光学镜组及监视器，根据结构上可分成同轴取像及非同轴取像。同轴取像画面清晰，总体结构体积较小，调整较容易，较容易满足监看质量及视野需求。而非同轴取像，无法实时监看，或达成实时监看，因无法垂直取得像，影像质量较差，调整不易，并增加结构复杂度。

故本实用新型希望提出一种崭新的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，以解决现有技术上的缺陷。

实用新型内容

所以本实用新型的目的为解决上述现有技术上的问题，本实用新型中提出一种应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，应用一X轴透镜组及一Y轴透镜组控制激光束的X轴及Y轴的位移，其分辨率相当的高。一般可以达到1μm以下，此分辨率为传统应用反射式进行激光束平移的10倍以上。这为现有技术中所无法达到的。再者本实用新型中所有的镜面均是沿着该激光束的轴线配置，所以整体的体积相当的精致，可以达到体积化的效果。

为达到上述目的，本实用新型中提出一种应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，包括：一放出激光束的激光光源；一X轴透镜组，其包括一令该激光束通过的X轴透镜，位于该激光束的传递路径上，该X轴透镜组用于控制该激光束在X轴方向上的移动；一Y轴透镜组，其包括一令该激光束通过的Y轴透镜，位于该激光束的传递路径上，该Y轴透镜组用于控制该激光束在Y轴方向上的移动；通过上述结构可控制从该激光光源出来的该激光束在该X轴及该Y轴方向上的移动，使得该激光束以点移动，进行点连成线扫出图案完成打标或除料的动作；一聚焦透镜，位于该X轴透镜组及该Y轴透镜组的下方，该激光束的行径路径上，可将该激光束聚焦从而令该激光束有效入射下方的激光加工对象；一监看装置可在激光打标或除料的过程中监看该激光加工对象的状况。其中该激光光源的前端设置一狭缝以使得该激光束通过该狭缝产生所需的大小形状。

其中该X轴透镜为平面透镜或斜面透镜且该Y轴透镜为平面透镜或斜面透镜。

其中尚包括一聚焦透镜，位于该X轴透镜组及该Y轴透镜组的下方，该激光束的行径路径上，可以将该激光束聚焦，从而使得该激光束有效的入射下方的激光加工对象。

其中尚包括一监看装置，该监看装置包括：

一可见光光源，位于该激光束传递路径的侧方向，用于发射可见光光束；

一第一穿透反射镜，位于该激光束及该可见光光束行进的路径上，该第一穿透反射镜可以同时对入射的光进行反射及穿透，该可见光光束入射该第一穿透反射镜时将有一部分被反射而形成第一反射可见光光束，其行进方向与该激光束的行进方向相同，因此可以照射下方的激光加工对象，然后通过该激光加工对象反射而形成第二反射可见光光束；

一第二穿透反射镜，位于该激光束及该第二反射可见光光束行进的路径上，该第二反射可见光光束通过该第二穿透反射镜反射后形成第三反射可见光光束；

一成像及显示设备，用于接收该第三反射可见光光束并进行成像及显示；

应用该监看装置可以在激光打标或除料的过程中监看该激光加工对象的状况。

其中该成像及显示设备包括一光学结构、一CCD数组、一数字处理器及一显示器；该成像及显示设备接收该第三反射可见光光束，通过该光学结构及该CCD数组成像后，再通过该数字处理器在该显示器上显示。

其中该成像及显示设备包括一光学结构、一CMO S数组、一数字处理器及一显示器；该成像及显示设备接收该第三反射可见光光束，通过该光学结构及该CMO S数组成像后，再通过该数字处理器在该显示器上显示。

其中该X轴透镜组尚包括一X轴控制马达及一驱动器，应用该驱动器调整该X轴控制马达，以控制该X轴透镜的倾角，达到控制该激光束在X轴方向上的移动的目的。

其中该Y轴透镜组尚包括一Y轴控制马达及一驱动器，应用该驱动器调整该Y轴控制马达，以控制该Y轴透镜的倾角，达到控制该激光束在Y轴方向上的移动的目的。

其中该激光雕刻机为显微激光雕刻机。

本实用新型的有益效果是：

通过下文的说明可更进一步了解本实用新型的特征及其优点，阅读时并请参考附图。

附图说明

图1为本实用新型的组件组合示意图。

图2为本实用新型的另一组件组合示意图。

图3为本实用新型的又一组件组合示意图。

图4A为本实用新型的X轴透镜为平面透镜的示意图。

图4B为本实用新型的Y轴透镜为平面透镜的示意图。

图5A为本实用新型的X轴透镜为斜面透镜的示意图。

图5B为本实用新型的Y轴透镜为斜面透镜的示意图。

附图标记说明

10 激光光源

11 激光束

12 狭缝

20 X轴透镜组

21 X轴透镜

22 X轴控制马达

30 驱动器

40 Y轴透镜组

41 Y轴透镜

42 Y轴控制马达

50 聚焦透镜

60 监看装置

61 可见光光源

62 第一穿透反射镜

63 第二穿透反射镜

64 成像及显示设备

100 激光加工对象

610 可见光光束

611 第一反射可见光光束

612 第二反射可见光光束

613 第三反射可见光光束

641 光学结构

642 CCD数组

643 CMOS数组

644 数字处理器

645 显示器。

具体实施方式

现就本实用新型的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合附图，举本实用新型的一较佳实施例详细说明如下。

请参考图1、图2、图3、图4A、图4B、图5A及图5B所示，为本实用新型的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机的组件组合示意图，用于进行激光打点、激光切划线、激光打标及激光除料作业，较佳者，该激光雕刻机为显微激光雕刻机。该应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机包括：

一激光光源10，可以放出激光束11。该激光光源10的前端可以设置一狭缝12以使得该激光束11通过该狭缝12产生所需的大小形状。

一X轴透镜组20，该X轴透镜组20包括一X轴透镜21，位于该激光束11的传递路径上，可令该激光束11通过。该X轴透镜组20的目的主要是用于控制该激光束11在X轴方向上的移动。该X轴透镜组20尚包括一X轴控制马达22及一驱动器30，应用该驱动器30调整该X轴控制马达22，以控制该X轴透镜21的倾角，达到控制该激光束11在X轴方向上的移动的目的。

一Y轴透镜组40，该Y轴透镜组40包括一Y轴透镜41，位于该激光束11的传递路径上，可令该激光束11通过。该Y轴透镜组40的目的主要是用于控制该激光束11在Y轴方向上的移动。该Y轴透镜组40尚包括一Y轴控制马达42及该 驱动器30，应用该驱动器30调整该Y轴控制马达42，以控制该Y轴透镜41的倾角，达到控制该激光束11在Y轴方向上的移动的目的。

所以应用上述的结构可以控制从该激光光源10出来的该激光束11在该X轴及该Y轴方向上的移动，使得该激光束以点移动，进行点连成线扫出图案完成打标或除料的动作。

本实用新型中该X轴透镜21及该Y轴透镜41可以是平面透镜(如图4A、图4B所示)或斜面透镜(如图5A、图5B所示)。

一聚焦透镜50，位于该X轴透镜组20及该Y轴透镜组40的下方，该激光束11的行径路径上，可以将该激光束11聚焦，从而使得该激光束11有效的入射下方的激光加工对象100。

本实用新型中该X轴透镜组20及该Y轴透镜组40的位置可以对调，均在本实用新型的保护范围之内。

如图2及图3所示，在上述系统中尚可包括一监看装置60，该监看装置60包括：

一可见光光源61，位于该激光束11传递路径的侧方向，用于发射可见光光束610。

一第一穿透反射镜62，位于该激光束11及该可见光光束610行进的路径上，该第一穿透反射镜62可以同时对入射的光进行反射及穿透，该可见光光束610入射该第一穿透反射镜62时将有一部分被反射而形成第一反射可见光光束611，其行进方向与该激光束11的行进方向相同，因此可以照射下 方的该激光加工对象100(中间可能通过该聚焦透镜50)，然后通过该激光加工对象100反射而形成第二反射可见光光束612。

一第二穿透反射镜63，位于该激光束11及该第二反射可见光光束612行进的路径上，该第二反射可见光光束612通过该第二穿透反射镜63反射后形成第三反射可见光光束613。

一成像及显示设备64，用于接收该第三反射可见光光束613并进行成像及显示。该成像及显示设备64包括一光学结构641、一CCD数组642(或CMOS数组643)、一数字处理器644及一显示器645。该成像及显示设备64接收该第三反射可见光光束613，通过该光学结构641及该CCD数组642(或CMOS数组643)成像后，再通过该数字处理器644在该显示器645上显示。

应用该监看装置60可以在激光打标或除料的过程中监看该激光加工对象100的状况。

本实用新型的优点为：相较于现有技术，因为应用该X轴透镜组及该Y轴透镜组控制激光束的X轴及Y轴的位移，其分辨率相当的高。一般可以达到1μm以下，此分辨率为传统应用反射式进行激光束平移的10倍以上。此为现有技术中所无法达到的。本实用新型中通过附图的配置可以看出所有的镜面均是沿着该激光束的轴线配置，所以整体的体积相当的精致，可以达到体积化的效果。

综上所述，本实用新型人性化的体贴设计，相当符合实际需求。其具体改进现有技术的缺陷，相较于现有技术明显具有突破性的进步优点，确实增进了功效，且非易于达成。 本实用新型不属于现有技术，符合实用新型专利的申请条件。

上述详细说明针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，但是该实施例并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本实用新型的保护范围中。

Claims (10)

1.一种应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，用于进行激光打点、激光切划线、激光打标及激光除料作业，该应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机包括：

一放出激光束的激光光源；

一控制该激光束在X轴方向上移动的X轴透镜组，该X轴透镜组包括一令该激光束通过的X轴透镜，位于该激光束的传递路径上；

一控制该激光束在Y轴方向上移动的Y轴透镜组，该Y轴透镜组包括一令该激光束通过的Y轴透镜，位于该激光束的传递路径上；

通过上述结构来控制从该激光光源出来的该激光束在该X轴及该Y轴方向上的移动，借此该激光束以点移动，进行点连成线扫出图案完成打标或除料的动作。

2.如权利要求1所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中该激光光源的前端设置一狭缝以使得该激光束通过该狭缝产生所需大小的形状。

3.如权利要求1所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中该X轴透镜为平面透镜或斜面透镜且该Y轴透镜为平面透镜或斜面透镜。

4.如权利要求1所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中尚包括一将该激光束聚焦的聚焦透镜，位于该X轴透镜组及该Y轴透镜组的下方，该激光束的行径路径上，该激光束有效的入射下方的激光加工对象。

5.如权利要求1所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中尚包括一监看装置，该监看装置包括：

一可见光光源，位于该激光束传递路径的侧方向，用于发射可见光光束；

一第一穿透反射镜，位于该激光束及该可见光光束行进的路径上，该第一穿透反射镜同时对入射的光进行反射及穿透，该可见光光束入射该第一穿透反射镜时将有一部分被反射而形成第一反射可见光光束，其行进方向与该激光束的行进方向相同，因此照射下方的激光加工对象，然后通过该激光加工对象反射而形成第二反射可见光光束；

一第二穿透反射镜，位于该激光束及该第二反射可见光光束行进的路径上，该第二反射可见光光束通过该第二穿透反射镜反射后形成第三反射可见光光束；

一成像及显示设备，用于接收该第三反射可见光光束并进行成像及显示；

通过该监看装置可以在激光打标或除料的过程中监看该激光加工对象。

6.如权利要求5所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中该成像及显示设备用于接收该第三反射可见光光束，其包括一光学结构、一CCD数组、一数字处理器及一显示器；通过该光学结构及该CCD数组成像，再通过该数字处理器在该显示器上显示。

7.如权利要求5所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中该成像及显示设备用于接收该第三反射可见光光束，其包括一光学结构、一CMOS数组、一数字处理器及一显示器；通过该光学结构及该CMOS数组成像，再通过该数字处理器在该显示器上显示。

8.如权利要求1所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中该X轴透镜组尚包括一X轴控制马达及一驱动器，通过该驱动器调整该X轴控制马达，以控制该X轴透镜的倾角，借此控制该激光束在X轴方向上的移动。

9.如权利要求1所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中该Y轴透镜组尚包括一Y轴控制马达及一驱动器，通过该驱动器调整该Y轴控制马达，以控制该Y轴透镜的倾角，借此控制该激光束在Y轴方向上的移动。

10.如权利要求1所述的应用穿透镜面进行双轴位移的激光雕刻机，其中该激光雕刻机为显微激光雕刻机。