CN206316538U - 一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，包括导光板传输定位装置、导光板加工中心装置、排热除尘装置、飞秒激光全息并行加工系统和控制中心，所述的导光板传输定位装置包括导光板传输机构、吸附装置和光栅定位传感器，所述的导光板加工中心装置包括整机桥架、支撑板和X、Y两个方向的滚珠丝杠进给装置，所述的飞秒激光并行加工系统是用于飞秒激光器射出激光束的分束和传导器件，包括飞秒激光器、光路传输与控制设备、空间光调制器(SLM)和显微镜及监控系统。本实用新型利用液晶空间光调制器(LCSLM)加载计算机全息图(CGH)能够单次实现多光束并行加工，可以有效提高加工速度和加工效率显著，缩短加工时间，大大节省加工成本。

Description

一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置

技术领域

本实用新型涉及高端激光制造装备及先进加工技术领域，尤其涉及一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置。

背景技术

液晶显示器(LCD)目前已成为平板显示中的主流，作为一种绿色照明方式，LED背光源正逐渐成为液晶显示器的标准配置，随着向轻薄方向的发展，如何利用导光板将LED这种点光源转换成表面的均匀出光以及快速高效的进行导光板的设计制作是十分重要的问题。

背光模组的亮度和均匀性等性能参数直接影响液晶显示器(LCD)的显像质量。液晶显示器在亮度、色度方面要求越来越苛刻，因此对背光模组的要求也越来越高。发光二极管(LED)是一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯和高强度放电(LED)灯(如高压钠灯和金卤灯)之后的第四代新光源，有效率高、光色纯、功耗低、寿命长、可靠耐用和无污染等优点，目前LED作为背光源在市场中扮演着重要的角色。导光板的作用是引导光的散射方向，用来提高亮度和控制亮度的均匀性，因此，导光板的设计与制造是背光模组的关键技术之一。导光板中散射网点的大小和密度决定着输出光的亮度和均匀度。

目前，导光板散射网点的制造方法有模具成型法、油墨印刷法和激光加工法等。激光加工是一种非接触加工方式，具有能量高、方向性好、高相干性、热影响区小等优点，在工业加工领域中备受青睐。传统的激光加工主要利用单束激光聚焦后进行材料加工，由于激光器出射的光束能量过大，常需要利用衰减器件对激光功率惊醒衰减，因此加工过程中能量利用率并不高。现有的激光加工设备主要是将设计好的网点分布图转入导光板激光打点机，按照分布图控制激光照射位置或单位输出能量，通过被照射位置的瞬间气化在雕刻面雕刻出符合设计图的网点分布，从而完成导光板的制作。这种方法能够避免加工过程中与材料的接触，有效减少加工过程对基板的影响，但是加工效率低，激光能量利用率不高，同时在单板的加工加工成本高，因此难以在批量生产中应用。

飞秒激光脉冲作用时间短，具有非常高的瞬时功率，能使不同形态的物质瞬间变成等离子体，作用在物质上会产生非常奇特的现象，而且其具有热效应小、加工精度高的优点。飞秒激光微加工最大的缺点是加工效率低，为了提高飞秒微加工过程中的加工效率，采用多光束并行加工的方法，并行加工可以大大提高加工效率，因此被广泛应用在飞秒激光微加工领域。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，引入一种并行加工的技术和方法，利用液晶空间光调制器(LCSLM)加载计算机全息图(CGH)能够单次实现多光束并行加工，本实用新型的飞秒激光全息并行加工导光板散射网点的装置多光束并行加工方法，可以有效提高加工速度和加工效率，能够将加工效率提高一个数量级以上，显著缩短加工时间，大大节省加工成本。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，包括导光板、导光板传输定位装置、导光板加工中心装置、排热除尘装置、飞秒激光全息并行加工系统和控制中心，所述的导光板传输定位装置、导光板加工中心装置、排热除尘装置和控制中心设于机架上；所述的导光板传输定位装置包括导光板传输机构、吸附装置和光栅定位传感器，所述的导光板传输机构由传送伺服电机驱动，所述的导光板传输机构上部设有导光板，所述的导光板的两侧设有吸附装置，所述的导光板传输机构的两侧设有光栅定位传感器。

所述的机架的一侧设有传送支架，所述的传送支架上设有传送滚珠；所述的导光板加工中心装置包括整机桥架、支撑板和X、Y两个方向的滚珠丝杠进给装置，所述的导光板传输的方向为X方向，垂直于X方向为Y方向；所述的整机桥架设置于导光板传输定位装置的两侧，所述的整机桥架的两端通过支撑板连接，所述的支撑板上设有滚珠丝杠进给装置；所述的排热除尘装置安装于整机桥架的侧面。

所述的飞秒激光并行加工系统是用于飞秒激光器射出激光束的分束和传导器件，包括飞秒激光器、光路传输与控制设备、空间光调制器(SLM)和显微镜及监控系统；所述的飞秒激光器用于对导光板散射网点进行加工，所述的飞秒激光器安装于X向滑块或Y向滑块上。空间光调制器(SLM)是一种能够对光波的空间分布进行调制的一类器件，在随时间、空间变化的信号的控制下，可以改变光束的振幅、相位、偏振态等参数，可将飞秒激光聚焦到多个焦点，实现多个焦点的同时加工。

进一步的，所述的导光板传输机构包括主传动轴、从动传动轴和传送带，所述的传送带的一端设有从动传动轴，所述的传送带的另一端设有主传动轴，所述的主传动轴通过主传动联轴器连接传送伺服电机，所述的传送带的两侧设有保护板，所述的保护板的底部设有传输定位装置支撑，所述的光栅定位传感器设于保护板的上侧靠近主传动轴的位置；所述的传送带上间隔一定的距离设置挡板，当挡板挡住光栅定位传感器时说明导光板进给到加工位置。

进一步的，所述的吸附装置包括设于导光板两侧的吸附定位窄条和设于导光板前端一角的前端定位窄条；所述的吸附定位窄条的一端设有用于定位导管板侧面的台阶，所述的前端定位窄条的前端设有用于导光板前侧定位的台阶；所述的吸附定位窄条和前端定位窄条的侧面和上表面设有气孔。

进一步的，所述的X方向的滚珠丝杠进给装置包括X向丝杠、X向滑块和X向伺服电机，所述的支撑板的中间和两侧位置设有轴承座，所述的两侧轴承座上安装导轨，所述的导轨上设有X向滑块；所述的中间轴承座上安装X向丝杠，所述的X向丝杠的一端通过X向联轴器与X向伺服电机连接，所述的X向丝杠穿过X向滑块，所述的X向丝杠与X向滑块之间设有X向丝杠螺母。

进一步的，所述的Y方向的滚珠丝杠进给装置设于X方向的滚珠丝杠进给装置的下侧，包括Y向传动滚柱丝杠、Y向滑块和Y向伺服电机，所述的Y向传动滚柱丝杠的一端通过轴承安装于轴承座上，所述的Y向传动滚柱丝杠的另一端通过Y向联轴器与Y向伺服电机连接。

进一步的，所述的飞秒激光器包括光束传输空腔和激光头，所述的激光头的内部设有聚焦物镜，所述的聚光物镜的后侧安装有保护镜，所述的飞秒激光器的顶部设有透镜；所述的激光头的两侧还设有辅助气体喷嘴。

进一步的，所述光束传输与控制设备包括能量调节单元、光斑扩束和光路控制设备，其中能量调节单元由半波片和格兰泰勒棱镜组成，通过两者配合使用对飞秒激光的偏振方向和能量进行调制；所述的光斑扩束由一个可调节倍率的扩束系统完成；所述的光路控制设备主要是指光闸快门，其集成激光安全互锁功能，可跳过所有系统命令关闭快门。

进一步的，所述空间光调制器的采用硅基液晶空间光调制器(LCOS)；液晶空间光调制器(LCSLM)利用液晶对光的特定效应能够对光进行调制，一般由独立的像素单元组成矩阵阵列，矩阵的每个像素单元都可以独立地接受电信号(或光信号)的控制，并按此信号改变SLM介质本身相应的光电参数(透过率和折射率等)，从而达到对入射到其单元上的光学参数(振幅、相位和偏振态等)进行调制的目的，控制每个液晶单元的输入电信号，使液晶分子偏向不同角度，从而改变LCSLM的折射率，进而可以模拟相位型衍射光学元件。本实用新型采用硅基液晶空间光调制器(LCOS)，对于光信号调制能力来说，在纯相位调制模式下，LCOS对光调制后的光能利用率最高，所以一般采用纯相位的调制模式，通过算法实现计算全息图(CGH)设计，加载到LCOS面板上，形成衍射光学元件调制入射光光场分布；为了更多的利用入射光形成加工图案，采用小角度斜入射照射SLM的方式。

激光光束的数量和位置可以利用计算机全息图(CGH)进行灵活控制，实现灵活高效的精密加工。多光束的获取关键是产生计算机全息图(CGH)。目前生成CGH的算法主要有gratings and lens(GL)和gerchberg and sexton(GS)。GS算法是一种利用迭代最优的算法，通过不断地迭代运算，使得所得相位的输出的图像逐渐接近期望图形。利用此算法可以得到期望的多光束数量和位置，并能够对多光束能量均匀性进行实时优化得到相应的CGH。

所述显微镜及监控系统，其中显微镜系统用于飞秒激光对光敏材料进行加工，激光光束通过光路传输控制和硅基液晶空间光调制器调制后进入显微镜系统，通过聚焦物镜将激光束聚焦到样品中，实现材料在激光焦点处的双光子激发；利用卤素灯和电荷耦合器等组成的监控系统对加工进行实时监测。

进一步的，所述的整机桥架的侧面设有除尘散热风口，所述的除尘散热风口位置安装多个散热除尘风机组成排热除尘装置。

一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的方法，包括以下步骤：

步骤1将导光板放置于传送带的吸附装置上，由吸附装置实现导光板在传送带上的准确定位；

步骤2导光板传输机构通过传送带将导光板输送到光栅定位传感器位置处，传动伺服电机停止转动；

步骤3导光板加工中心装置开始工作，由飞秒激光全息并行加工系统对激光头进行光束的分束和聚焦的过程；然后将光斑作用于导光板上，由X、Y两个方向的滚珠丝杠进给装置实现激光头的进给，从而完成对导光板散射网点的加工；

步骤4加工过程中，排热除尘装置同时工作，排去产生的热量和粉尘；当整个导光板加工完成后，传送伺服电机运行，吸附装置释放，将加工完成的导光板通过传送滚珠传送至另一个装置即下一个工序的位置，同时导光板加工中心装置恢复到初始位置，为下一块导光板的加工做好准备；

步骤5每一块导光板散射网点的加工均需重复步骤1-步骤4。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型飞秒激光全息并行加工导光板散射网点的装置可以提高导光板加工效率，提高能量利用率；

2、本实用新型的导光板传输定位装置，不需要人工在传送带上对导光板进行整齐排列，利用光栅传感装置，实现精确定位减少加工误差，提高自动化程度和加工效率，实现导光板加工的流水线作业；同时可以减少人工成本；

3、本实用新型的排热除尘装置可以抽取出由激光加工产生的粉尘，同时散去激光加工产生的热量，可以保证加工环境的光洁度和光束传输的持续稳定；利用多级冷却装置，保证飞秒激光光源的稳定性，对激光能量严格控制，提高导光板散射网点加工的精度以及加工的质量；

4、本实用新型的飞秒激光具有极窄的脉冲宽度，较低的脉冲能量，可以达到非常高的峰值功率密度；并且可以控制激光脉冲时间，从而控制导光板散射网点的大小和密度；

5、各个步骤之间由控制中心协调控制，每一部分装置有序运行，节省时间、提高效率、自动化水平高。

附图说明

图1为本实用新型的飞秒激光全息并行加工导光板散射网点的装置图；

图2为本实用新型的导光板传输定位装置的部件图；

图3为本实用新型的散热除尘风机部件图；

图4为本实用新型的并行加工聚焦物镜加工激光头部件图；

图5为本实用新型的飞秒激光全息并行加工系统图；

图6为本实用新型的空间光调制器产生多光束示意图；

图7为本实用新型的飞秒激光全息并行加工导光板装置和方法的实施流程图；

其中，1-电脑控制中心，2-装置机架，3-除尘散热风口，4-支撑板，5-轴承座，6-导轨，7-整机桥架，8-X向滚珠丝杠，9-Y向传动滚柱丝杠，10-Y向滑块，11-X向滑块，12-X向丝杠螺母，13-X向联轴器，14-X向伺服电机，15-传送支架，16-Y向伺服电机，17-传送滚柱，18-从动传动轴，19-导光板传输带，20-传输保护板，21-挡板，22-吸附定位窄条，23-光栅定位传感器，24-导光板，25-前端定位窄条，26-传输定位装置支撑，27-主传动轴，28-主传动联轴器，29-传送伺服电机，30-散热除尘风机，31-透镜，32-光束传输空腔，33-辅助气体喷嘴，34-保护镜，35-聚焦物镜，36-激光头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

实施例1：

如图1-图7所示，一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，包括导光板、导光板传输定位装置、导光板加工中心装置、排热除尘装置、飞秒激光全息并行加工系统和控制中心，所述的导光板传输定位装置、导光板加工中心装置、排热除尘装置和控制中心设于机架2上；所述的导光板传输定位装置包括导光板传输机构、吸附装置和光栅定位传感器23，所述的导光板传输机构用于传送导光板以便进行散射网点加工，所述的导光板传输机构由传送伺服电机驱动29，所述的导光板传输机构上部设有导光板，所述的导光板的两侧设有吸附装置，所述的导光板传输机构的两侧设有光栅定位传感器23，用于对被加工的导光板位置进行定位，实时监测导光板位置，通过反馈调节传动伺服电机29的启停。

所述的机架2的一侧设有传送支架15，所述的传送支架15上设有传送滚柱17；所述的导光板加工中心装置用于对导光板进行加工以及对激光头进行进给和定位，是指激光头36的进给中心，由于导光板散射网点是呈线性排列的，所以只需要激光头36可以实现两个方向的直线进给，采用XY两个方向的滚珠丝杠进给，滚珠丝杠具有精度高、高速进给、微进给、无侧隙、高刚性、省动力等优点；利用伺服电机驱动能够实现利用脉冲来和控制机构的精确进给。所述的导光板加工中心装置包括整机桥架7、支撑板4和X、Y两个方向的滚珠丝杠进给装置，所述的导光板传输的方向为X方向，垂直于X方向为Y方向；所述的整机桥架7设置于导光板传输定位装置的两侧，所述的整机桥架7的两端通过支撑板4连接，所述的支撑板4上设有滚珠丝杠进给装置；所述的排热除尘装置安装于整机桥架7的侧面。

所述的飞秒激光并行加工系统是用于飞秒激光器射出激光束的分束和传导器件，包括飞秒激光器、光路传输与控制设备、空间光调制器(SLM)和显微镜及监控系统；所述的飞秒激光器用于对导光板散射网点进行加工，所述的飞秒激光器安装于X向滑块11或Y向滑块10上。空间光调制器(SLM)是一种能够对光波的空间分布进行调制的一类器件，在随时间、空间变化的信号的控制下，可以改变光束的振幅、相位、偏振态等参数，可将飞秒激光聚焦到多个焦点，实现多个焦点的同时加工。

进一步的，所述的导光板传输机构包括主传动轴27、从动传动轴18和传送带19，所述的传送带19的一端设有从动传动轴18，所述的传送带19的另一端设有主传动轴27，所述的主传动轴27通过主传动联轴器28连接传送伺服电机29，所述的传送带19的两侧设有保护板20，所述的保护板20的底部设有传输定位装置支撑26，所述的光栅定位传感器23设于保护板20的上侧靠近主传动轴27的位置；所述的传送带19上间隔一定的距离设置挡板21，当挡板21挡住光栅定位传感器23时说明导光板进给到加工位置；挡板21有一定的高度限制，不能防止传送带19的循环运行，当挡板21挡住光栅定位传感器23时反馈导光板传送到加工位置的信息，此时传送伺服电机29停止，激光头才开始进给打点工作。

进一步的，所述的吸附装置用于对被加工导光板在传送带19上的位置进行侧面准确定位，包括设于导光板两侧的吸附定位窄条22和设于导光板前端一角的前端定位窄条25；所述的吸附定位窄条22的一端设有用于定位导管板侧面的台阶，所述的前端定位窄条25的前端设有用于导光板前侧定位的台阶；所述的吸附定位窄条22和前端定位窄条25的侧面和上表面设有气孔，用气孔来控制气体的吸收或者排放，上表面的气孔用类实现导光板下表面的吸附定位，从而实现导光板在传送带上的准确定位。

进一步的，所述的X方向的滚珠丝杠进给装置包括X向丝杠8、X向滑块11和X向伺服电机14，所述的支撑板4的中间和两侧位置设有轴承座5，所述的两侧轴承座5上安装导轨6，导轨6可以实现将丝杠回转运动转化为直线运动。所述的导轨6上设有X向滑块11；所述的中间轴承座5上安装X向丝杠8，所述的X向丝杠8的一端通过X向联轴器13与X向伺服电机14连接，所述的X向丝杠8穿过X向滑块11，所述的X向丝杠8与X向滑块11之间设有X向丝杠螺母12。

进一步的，所述的Y方向的滚珠丝杠进给装置设于X方向的滚珠丝杠进给装置的下侧，包括Y向传动滚柱丝杠9、Y向滑块10和Y向伺服电机16，所述的Y向传动滚柱丝杠9的一端通过轴承安装于轴承座5上，所述的Y向传动滚柱丝杠9的另一端通过Y向联轴器与Y向伺服电机16连接。

进一步的，所述的飞秒激光器为脉冲飞秒激光器，其发出的飞秒激光具有极窄的脉冲宽度，较低的脉冲能量，可以达到非常高的峰值功率密度；包括光束传输空腔和激光头，所述的激光头的内部设有聚焦物镜35，所述的聚焦物镜35为激光头并行加工聚焦物镜，用于把分束后得到的多个光束进行聚焦，使光斑作用于导光板相应位置上，其主要结构特点是激光头出射部分，有三个聚焦物镜，分别把光束聚焦，形成三个焦点作用于导光板上，激光头在一个位置同时打出多个网点，在加工导光板时，激光头纵向进给一次，可以同时加工三排导光板散射网点，甚至可以设计出更多的聚焦物镜，实现并行加工，大大提高了加工效率；还可以通过控制三个焦点间的距离，利用错排加工的方法，避免光束之间的干涉对加工热影响区的影响，提高加工质量；所述的聚光物镜的后侧安装有保护镜，所述的飞秒激光器的顶部设有透镜；所述的激光头的两侧还设有辅助气体喷嘴。在飞秒激光器的正前方安装激光调节装置，作用是根据需要调节激光器输出的激光脉冲宽度和脉冲能量。

进一步的，所述光束传输与控制设备包括能量调节单元、光斑扩束和光路控制设备，其中能量调节单元由半波片和格兰泰勒棱镜组成，通过两者配合使用对飞秒激光的偏振方向和能量进行调制；所述的光斑扩束由一个可调节倍率的扩束系统完成；所述的光路控制设备主要是指光闸快门，其作用是在快门正常运行时，快门处于关闭状态，当有脉冲控制信号是快门打开；其集成激光安全互锁功能，可跳过所有系统命令关闭快门。

进一步的，所述空间光调制器的采用硅基液晶空间光调制器(LCOS)；液晶空间光调制器(LCSLM)利用液晶对光的特定效应能够对光进行调制，一般由独立的像素单元组成矩阵阵列，矩阵的每个像素单元都可以独立地接受电信号(或光信号)的控制，并按此信号改变SLM介质本身相应的光电参数(透过率和折射率等)，从而达到对入射到其单元上的光学参数(振幅、相位和偏振态等)进行调制的目的，控制每个液晶单元的输入电信号，使液晶分子偏向不同角度，从而改变LCSLM的折射率，进而可以模拟相位型衍射光学元件。本实用新型采用硅基液晶空间光调制器(LCOS)，对于光信号调制能力来说，在纯相位调制模式下，LCOS对光调制后的光能利用率最高，所以一般采用纯相位的调制模式，通过算法实现计算全息图(CGH)设计，加载到LCOS面板上，形成衍射光学元件调制入射光光场分布；为了更多的利用入射光形成加工图案，采用小角度斜入射照射SLM的方式。

激光光束的数量和位置可以利用计算机全息图(CGH)进行灵活控制，实现灵活高效的精密加工。多光束的获取关键是产生计算机全息图(CGH)。目前生成CGH的算法主要有gratings and lens(GL)和gerchberg and sexton(GS)。GS算法是一种利用迭代最优的算法，通过不断地迭代运算，使得所得相位的输出的图像逐渐接近期望图形。利用此算法可以得到期望的多光束数量和位置，并能够对多光束能量均匀性进行实时优化得到相应的CGH。

所述显微镜及监控系统，其中显微镜系统用于飞秒激光对光敏材料进行加工，激光光束通过光路传输控制和硅基液晶空间光调制器调制后进入显微镜系统，通过聚焦物镜将激光束聚焦到样品中，实现材料在激光焦点处的双光子激发；利用卤素灯和电荷耦合器等组成的监控系统对加工进行实时监测。除此之外，通过借助实时监测系统可以辅助激光对焦；实时监测系统的存在可使实验人员第一时间内了解系统的工作情况和加工状态，判断当前加工条件是否合适，这可有效地提高导光板散射网点的加工质量和效率。

进一步的，所述的整机桥架的侧面设有除尘散热风口，所述的除尘散热风口位置安装多个散热除尘风机30组成排热除尘装置，排热除尘装置用于对激光加工后去除的粉尘废料进行清除，同时散去激光加工产生的热量，以保证加工环境的光洁度和光束传输的持续稳定；所述的排热除尘装置还包括冷却装置，保证飞秒激光器具有恒定的温度，冷却装置是利用冷却水进行冷却的装置，通过冷却水的循环流动带走热量，将激光源的温度变化幅度控制在一个较小的范围内，保证激光源的温度稳定。

进一步的，控制中心是对飞秒激光器、飞秒激光全息并行加工系统、聚焦物镜、导光板传输机构、光栅定位传感器、吸附装置、排热去尘装置和导光板加工中心装置进行协调控制的工作核心，所述的控制中心为电脑控制中心。

本实用新型的整个飞秒激光全息并行加工导光板散射网点装置的结构设计，考虑整体所占空间的大小，以及为了方便设备操作人员使用的进行人性化设计。只需一个操作人员就可以完成一整套的加工流程，并且只用完成简单的辅助工序，将导光板放置到传送带上待加工的工位上，剩余的工作均由控制中心自动完成，大大节省了人力和物力；在整机的装配上，在传动带和电脑控制中心的一侧，为操作人员设计足够的操作空间，操作人员可以更方便的对系统的参数进行调节；在结构上增添设计除尘装置，及时排除粉尘，使操作人员工作环境更加清洁舒适，还可以起到保护操作人员身体健康的作用；对于装置的加工中心重点设计，其进给系统采用滚珠丝杠进给方式，与气动液动等进给方式相比，具有更高的精度，并且将激光头进给系统设计在导光板的上方，与导光板的传输装置分离，可以把加工完成的导光板直接传送到下一个工序，自动化程度更高，可以实现导光板散射网点加工的流水化加工。

实施例2：

一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的方法，包括以下步骤：

步骤1将导光板放置于传送带的吸附装置上，由吸附装置实现导光板在传送带上的准确定位；

步骤2导光板传输机构通过传送带将导光板输送到光栅定位传感器位置处，传动伺服电机停止转动；

步骤3导光板加工中心装置开始工作，由飞秒激光全息并行加工系统对激光头进行光束的分束和聚焦的过程；然后将光斑作用于导光板上，由X、Y两个方向的滚珠丝杠进给装置实现激光头的进给，从而完成对导光板散射网点的加工；

步骤4加工过程中，排热除尘装置同时工作，排去产生的热量和粉尘；当整个导光板加工完成后，传送伺服电机运行，吸附装置释放，将加工完成的导光板通过传送滚珠传送至另一个装置即下一个工序的位置，同时导光板加工中心装置恢复到初始位置，为下一块导光板的加工做好准备；

步骤5每一块导光板散射网点的加工均需重复步骤1-步骤4。

其中，步骤3中导光板散射网点加工的具体步骤为：脉冲飞秒激光源发射出脉冲激光光束，进入飞秒激光并行加工系统进行分束再聚焦，经过能量控制单元对能量大小及光束偏振方向调整，再将光束扩束到满足空间光调制器孔径尺寸，光闸开关控制光是否能够通过，扩束后的光通过算法实现计算全息图(CGH)设计，加载到LCOS面板上，通过SLM纯相位调制后，通过透镜透镜1和透镜2组成的望远镜系统后，利用显微镜系统的二色镜反射后，由激光头并行加工聚焦物镜，是用于把分束后得到的多个光束进行聚焦，使光斑作用于导光板相应位置上。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，包括导光板、导光板传输定位装置、导光板加工中心装置、排热除尘装置、飞秒激光全息并行加工系统和控制中心，所述的导光板传输定位装置、导光板加工中心装置、排热除尘装置和控制中心设于机架上；所述的导光板传输定位装置包括导光板传输机构、吸附装置和光栅定位传感器，所述的导光板传输机构由传送伺服电机驱动，所述的导光板传输机构上部设有导光板，所述的导光板的两侧设有吸附装置，所述的导光板传输机构的两侧设有光栅定位传感器；

所述的机架的一侧设有传送支架，所述的传送支架上设有传送滚珠；所述的导光板加工中心装置包括整机桥架、支撑板和X、Y两个方向的滚珠丝杠进给装置，所述的导光板传输的方向为X方向，垂直于X方向为Y方向；所述的整机桥架设置于导光板传输定位装置的两侧，所述的整机桥架的两端通过支撑板连接，所述的支撑板上设有滚珠丝杠进给装置；所述的排热除尘装置安装于整机桥架的侧面；

所述的飞秒激光并行加工系统是用于飞秒激光器射出激光束的分束和传导器件，包括飞秒激光器、光路传输与控制设备、空间光调制器和显微镜及监控系统；所述的飞秒激光器用于对导光板散射网点进行加工，所述的飞秒激光器安装于X向滑块或Y向滑块上。

2.如权利要求1所述的一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，所述的导光板传输机构包括主传动轴、从动传动轴和传送带，所述的传送带的一端设有从动传动轴，所述的传送带的另一端设有主传动轴，所述的主传动轴通过主传动联轴器连接传送伺服电机，所述的传送带的两侧设有保护板，所述的保护板的底部设有传输定位装置支撑，所述的光栅定位传感器设于保护板的上侧靠近主传动轴的位置；所述的传送带上间隔一定的距离设置挡板，当挡板挡住光栅定位传感器时说明导光板进给到加工位置。

3.如权利要求2所述的一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，所述的吸附装置包括设于导光板两侧的吸附定位窄条和设于导光板前端一角的前端定位窄条；所述的吸附定位窄条的一端设有用于定位导管板侧面的台阶，所述的前端定位窄条的前端设有用于导光板前侧定位的台阶；所述的吸附定位窄条和前端定位窄条的侧面和上表面设有气孔。

4.如权利要求1所述的一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，所述的X方向的滚珠丝杠进给装置包括X向丝杠、X向滑块和X向伺服电机，所述的支撑板的中间和两侧位置设有轴承座，所述的两侧轴承座上安装导轨，所述的导轨上设有X向滑块；所述的中间轴承座上安装X向丝杠，所述的X向丝杠的一端通过X向联轴器与X向伺服电机连接，所述的X向丝杠穿过X向滑块，所述的X向丝杠与X向滑块之间设有X向丝杠螺母。

5.如权利要求4所述的一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，所述的Y方向的滚珠丝杠进给装置设于X方向的滚珠丝杠进给装置的下侧，包括Y向传动滚柱丝杠、Y向滑块和Y向伺服电机，所述的Y向传动滚柱丝杠的一端通过轴承安装于轴承座上，所述的Y向传动滚柱丝杠的另一端通过Y向联轴器与Y向伺服电机连接。

6.如权利要求1所述的一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，所述的飞秒激光器包括光束传输空腔和激光头，所述的激光头的内部设有聚焦物镜，所述的聚焦物镜的后侧安装有保护镜，所述的飞秒激光器的顶部设有透镜；所述的激光头的两侧还设有辅助气体喷嘴。

7.如权利要求6所述的一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，所述光束传输与控制设备包括能量调节单元、光斑扩束和光路控制设备，其中能量调节单元由半波片和格兰泰勒棱镜组成，通过两者配合使用对飞秒激光的偏振方向和能量进行调制；所述的光斑扩束由一个可调节倍率的扩束系统完成；所述的光路控制设备主要是指光闸快门，其集成激光安全互锁功能，可跳过所有系统命令关闭快门。

8.如权利要求7所述的一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，所述空间光调制器的采用硅基液晶空间光调制器；所述显微镜及监控系统，其中显微镜系统用于飞秒激光对光敏材料进行加工，激光光束通过光路传输控制和硅基液晶空间光调制器后进入显微镜系统，通过聚焦物镜将激光束聚焦到样品中，实现材料在激光焦点处的双光子激发；利用卤素灯和电荷耦合器等组成的监控系统对加工进行实时监测。

9.如权利要求1所述的一种飞秒激光并行加工导光板散射网点的装置，其特征在于，所述的整机桥架的侧面设有除尘散热风口，所述的除尘散热风口位置安装多个散热除尘风机组成排热除尘装置。