CN216670501U - 一种曝光机光源系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种曝光机光源系统，包括：激光光源、光纤、LED光源以及合束器，激光光源输出激光光束，光纤传输所述激光光束，LED光源包括第一LED光源和第二LED光源，分别输出第一LED光束和第二LED光束，合束器进行合束形成第一混合光束，将原本三种LED光束中的一种LED光束替换为激光光束，使得光源系统的输出功率相对更高，并减小三种波长光的重叠部分，减小合束的损耗。并且光纤传输激光光束，使得激光光源可以外置，且光纤的体积较小，使得光源系统体积较小，并有助于激光光源的散热。同时，激光光源外置，可以增加光源系统中LED芯片的数量，进而提高所述光源系统的输出功率。

Description

一种曝光机光源系统

技术领域

本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种曝光机光源系统。

背景技术

LED光源与激光光源分别在各类照明、检测等领域已经有了广泛应用，但是两种光均有各自的缺点。其中，对于LED光源来说，其输出的LED光发散角大，使得收光效率低，进而使得其光功率低。为了实现高功率输出，通常会多颗发光芯片集成在一起，然而这样就导致了热流密度大，加大散热难度，并且发光面积增大，不利于光的收集。对于激光光源来说，激光发散角较小，可以实现高功率，但激光的波长种类较少，在需要多种混合光波的领域无法任意组合，具有一定的应用限制。

传统电路板制程中的曝光机使用汞灯作为光源，通过滤波得到需要的紫外波长，进行PCB线路或者防焊油墨曝光制程。现如今，对于LDI(Laser Direct Imaging，简称LDI)曝光机来说，不再使用菲林作为掩膜，而是使用数字化图像直接转印成像，为了匹配电路板上防焊油墨材料的特性，LDI曝光机使用中心波长为365nm、385nm以及405nm的三种LED芯片作为光源。但是目前三种波段的LED芯片作为光源的LDI曝光机，由于光源系统散热以及功率提升的限制，使得随着产能以及效率的需求越来越高，三种波段的LED芯片作为光源的LDI曝光机已经逐渐不再适用，具有一定的应用限制。因此，提供一种具有较高输出功率的LDI曝光机光源系统，成为了本领域技术人员的研究重点。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种曝光机的光源系统，该光源系统相比于现有的光源系统，具有更高的输出功率。

为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种曝光机光源系统，包括：

激光光源，所述激光光源输出激光光束；

光纤，所述光纤与所述激光光源的输出端相连，传输所述激光光束；

LED光源，所述LED光源包括第一LED光源和第二LED光源，所述第一LED光源输出第一LED光束，所述第二LED光源输出第二LED光束；

合束器，所述合束器位于所述激光光束经过所述光纤之后的传输光路上，且位于所述第一LED光束以及所述第二LED光束的传输光路上，对所述激光光束、所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行合束，形成第一混合光束。

可选的，所述激光光束的中心波长为405nm，所述第一LED光束的中心波长为365nm，所述第二LED光束的中心波长为385nm。

可选的，所述激光光源包括至少一个激光单元，所述光纤包括至少一个子光纤，所述子光纤与所述激光单元相对应。

可选的，所述激光光源包括多个激光单元，所述光纤包括多个子光纤，所述多个子光纤与所述多个激光单元一一对应，其中，所述多个子光纤延伸方向相同，并且所述多个子光纤位于预设轴线四周，所述预设轴线平行于所述多个子光纤的延伸方向。

可选的，所述第一LED光源包括多个第一子LED光源，所述第二LED光源包括多个第二子LED光源，其中，所述第一子LED光源与所述第二子LED光源交错排布。

可选的，所述合束器包括合束镜和匀光棒；

其中，所述合束镜的透射面与所述光纤的出光端相对，反射面与所述LED光源出光端相对，以使得所述合束镜透射所述激光光束，反射所述第一LED光束和所述第二LED光束，使得所述激光光束、所述第一LED光束和所述第二LED光束经过所述合束镜后的传输光路相同，形成第二混合光束；

所述匀光棒位于所述第二混合光束的传输光路上，对所述第二混合光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

可选的，还包括：第一准直透镜、第二准直透镜以及第一聚光透镜；

其中，所述第一准直透镜位于所述光纤与所述合束镜之间，对所述激光光束进行准直，所述第二准直透镜位于所述LED光源与所述合束镜之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直；

所述第一聚光透镜位于所述合束镜和所述匀光棒之间，对所述第二混合光束进行汇聚。

可选的，所述合束器包括合束镜和复眼透镜；

其中，所述合束镜的透射面与所述光纤的出光端相对，反射面与所述LED光源出光端相对，以使得所述合束镜透射所述激光光束，反射所述第一LED光束和所述第二LED光束，使得所述激光光束、所述第一LED光束和所述第二LED光束经过所述合束镜后的传输光路相同，形成第二混合光束；

所述复眼透镜位于所述第二混合光束的传输光路上，对所述第二混合光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

可选的，还包括：第三准直透镜、第四准直透镜、第二聚光透镜；

其中，所述第三准直透镜位于所述光纤与所述合束镜之间，对所述激光光束进行准直，所述第四准直透镜位于所述LED光源与所述合束镜之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直；

所述第二聚光透镜与所述复眼透镜的出光面相对，对所述第一混合光束进行汇聚。

可选的，所述合束器包括匀光棒，所述匀光棒包括第一匀光棒、第二匀光棒和第三匀光棒；

所述第一匀光棒位于所述第一LED光束以及所述第二LED光束的传输光路上，对所述第一LED光束和所述第二LED光束进行匀光，形成第三混合光束；

所述第二匀光棒位于所述激光光束的传输光路上，与所述第一匀光棒平行，其中，所述第二匀光棒第一表面外侧具有增透膜，第二表面内侧具有反射膜，所述第一表面与所述第二表面相邻接，并且所述第一表面与所述第一匀光棒平行，所述第二表面位于所述第二匀光棒的一端，与所述第一匀光棒不平行，且不垂直，所述激光光束经所述第一表面传输至所述第二匀光棒内部，被所述第二表面反射，使得所述激光光束在所述第二匀光棒中传输；

所述第三匀光棒位于所述第三混合光束的传输光路上，且位于所述激光光束经过所述第二匀光棒后的传输光路上，对所述第三混合光束和所述激光光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

可选的，还包括：第五准直透镜、第六准直透镜、第三聚光透镜；

其中，所述第五准直透镜位于所述LED光源与所述第一匀光棒之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直，所述第六准直透镜位于所述光纤与所述第二匀光棒之间，对所述激光光束进行准直；

第三聚光透镜，所述第三聚光透镜包括第一子聚光透镜和第二子聚光透镜，所述第一子聚光透镜位于所述第五准直透镜与所述第一匀光棒之间，对所述第一LED光束和所述第二LED光束进行汇聚，所述第二子聚光透镜位于所述第六准直透镜与所述第二匀光棒之间，对所述激光光束进行汇聚。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本申请所提供的技术方案包括：激光光源、光纤、LED光源以及合束器，其中，所述激光光源输出激光光束，所述光纤与所述激光光源的输出端相连，传输所述激光光束，所述LED光源包括第一LED光源和第二LED光源，所述第一LED光源输出第一LED光束，所述第二LED光源输出第二LED光束，所述合束器对所述激光光束、所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行合束，形成第一混合光束。由上述可知，所述光源系统包括激光光源和LED光源，使得所述光源系统输出的光束包括激光光束和LED光束，所述LED光束包括第一LED光束和第二LED光束，相比于现有的曝光机光源系统输出的三种波长的LED光束，本申请实施例所提供的光源系统将三种LED光束中的一种LED光束替换为激光光束，由于激光光束功率相对更高，可以成熟实现上百瓦的光功率，从而使得所述光源系统的输出功率相对更高。并且，激光光束的带宽较窄，所述光源系统输出的光束包括一种激光光束和两种LED光束，能够减小三种波长光的重叠部分，使得对三种波长的光束进行合束时，损耗减小，有助于提高所述光源系统的输出功率。

所述光源系统包括光纤，用于传输激光信号，使得所述激光光束可以通过光纤传输到光源系统的光路中，从而所述激光光源可以外置，不需要设置在光路中，且光纤的体积较小，使得所述光源系统能够在增加输出功率的同时，有助于减小所述光源系统的体积。并且激光光源可以外置，不与LED光源集成在一起，使得激光光源可以单独进行散热，从而有助于激光光源的散热，避免由于激光光源产生的热量较大，导致光源系统的热量过高，影响光源系统的输出功率。除此之外，所述光源系统将其中一种LED光束替换为激光光束，使得光源系统中原本需要集成三种LED芯片的发光区域，现在仅需集成其余两种LED芯片，有助于增加所述光源系统中的LED芯片的数量，提高所述LED光源的输出功率，进而提高所述光源系统的输出功率。

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获得其他的附图。

图1为现有的曝光机光源系统三种LED光束的光谱图；

图2为本申请实施例提供的一种曝光机光源系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种曝光机光源系统结构LED光源中的第一LED光源和第二LED光源排布示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种曝光机光源系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种曝光机光源系统中多个子光纤的排布示意图；

图6为本申请实施例提供的再一种曝光机光源系统结构示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种曝光机光源系统结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种曝光机光源系统中的第二匀光棒的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的还一种曝光机光源系统结构示意图。

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做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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术部分所述，提供一种具有较高输出功率的LDI曝光机光源系统，成为了本领域技术人员的研究重点。

在传统的PCB电路板的制作过程中，利用LDI曝光机进行PCB线路制作或防焊油墨曝光。其中油墨材料具有特定的吸收峰，进行油墨曝光时，若单独使用405nm波长的光进行曝光，呈现的曝光效果，无法达到国家/国际标准的要求。为了匹配电路板上防焊油墨材料的特性，LDI曝光机需要使用365nm、385nm、405nm的混波方案进行曝光，因此通常LDI曝光机光源系统包括中心波长为365nm、385nm、405nm三种LED芯片。并且LDI曝光机光源系统的输出光束中，中心波长为405nm的光的功率比例最高，从而中心波长为405nm的LED芯片数量最多。

现有的实现LDI曝光机光源系统包括中心波长为365nm、385nm、405nm的三种LED芯片的方案有两种，方案一：将三种LED芯片集中贴片，封装在一起，混合出光。然而发明人研究发现，对于该方案，由于光源系统的尺寸限制，LED发光区域不能无限增大，从而光源系统中的LED芯片数量不能无限增大，导致光源系统的输出功率增大有限，无法输出更高的功率。并且将三种波长的LED芯片集中贴片封装在一起，导致LED芯片过于集中，发热量大，且无法有效散热，使得LED芯片温度较高，影响LED芯片的发光效率，进而影响光源系统的输出功率。方案二：将中心波长为365nm、385nm、405nm三种LED芯片分别作为独立的光源进行贴片封装，再将中心波长为365nm、385nm、405nm的三种光束进行合束，这种方法可以减小不同中心波长LED芯片之间的影响，有助于提升三种LED芯片的功率，并且三种LED芯片分别作为独立的光源进行贴片封装，便于散热。但是对于此方案，由于LED光带宽较大，并且中心波长为365nm、385nm、405nm三种光束的中心波长间距为20nm，使得中心波长为365nm、385nm、405nm三种光具有较大的重叠部分，如图1所示。由于合束镜现有镀膜工艺无法精确到20nm以内，从而在合束过程中，中心波长为365nm、385nm、405nm三种光的重叠的部分会被消耗掉，导致损耗较大，进而光源系统的输出功率降低。并且，中心波长为365nm、385nm、405nm三种LED芯片分别作为独立的光源进行贴片封装，会使得光源系统的体积成倍增加，影响实用性。

基于上述研究的基础上，本申请实施例提供了一种曝光机光源系统，如图2和图3所示，该光源系统包括：

激光光源10，所述激光光源10输出激光光束；

光纤20，所述光纤10与所述激光光源10的出光端相连，传输所述激光光束；

LED光源30，所述LED光源30包括第一LED光源31和第二LED光源32，所述第一LED光源31输出第一LED光束，所述第二LED光源32输出第二LED光束；

合束器40，所述合束器40位于所述激光光束经过所述光纤20后的传输光路上，且位于所述第一LED光束以及所述第二LED光束的传输光路上，对所述激光光束、所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行合束，形成第一混合光束，所述第一混合光束为所述曝光机光源系统输出的工作光束。

具体的，在本申请实施例中，所述光源系统包括激光光源和LED光源，使得所述光源系统输出的光束包括激光光束和LED光束，所述LED光束包括第一LED光束和第二LED光束，相比于现有的曝光机光源系统输出的三种波长的LED光束，本申请实施例所提供的光源系统将其中一种LED光束替换为激光光束，已知激光光束功率相对LED光束功率更高，可以成熟实现上百瓦的光功率，从而所述光源系统的输出功率相对更高。并且，由于激光光束的带宽较窄，所述光源系统输出的光束包括一种激光光束和两种LED光束，使得三种波长光束的重叠部分减小，进而使得对三种波长的光束进行合束时，损耗减小，有助于提高所述光源系统的输出功率。

所述光源系统包括光纤，所述光纤与所述激光光源的出光端相连，用于传输激光信号，使得所述激光光源输出的激光光束可以通过光纤传输到光源系统的光路中，从而所述激光光源可以外置，不需要设置在系统光路中，有助于减小所述光源系统光路的体积，且光纤的体积较小，使得所述光源系统能够在增加输出功率的同时，同样有助于减小所述光源系统光路的体积，从而有助于减小所述光源系统的体积。并且所述激光光源通过光纤将其输出的激光光束传输至系统光路中，使得激光光源可以外置，不与LED光源集成在一起，从而激光光源可以单独进行散热，有助于激光光源的散热，避免由于激光光源产生的热量较大，导致光源系统的热量过高，影响光源系统的输出功率。同时，所述激光光源输出的激光光束可以通过光纤传输到光源系统的光路中，继续如图3所示，使得原本用于贴装三种LED芯片的发光区域，现在只用于贴装其余两种LED芯片，在不改变发光区域大小以及LED芯片集成密度的前提下，增加所述光源系统中的LED芯片的数量，有助于提高所述LED光源的输出功率，进而提高所述光源系统的输出功率。

另外，所述激光光束通过光纤传输到系统光路中，所述激光光源可以外置，不受光源系统发光区域大小的限制，可以按照实际需要增加所述激光光源的数量，提高激光光束的功率，进而提高所述光源系统的输出功率。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述激光光束的中心波长为405nm，所述第一LED光束的中心波长为365nm，所述第二LED光束的中心波长为385nm，但本申请实施例对此并不做限定，具体视情况而定。需要说明的是，已知对于曝光机光源系统来说，其输出的中心波长为365nm、385nm、405nm三种光束中，中心波长为405nm的光的功率比例最高，本申请实施例所提供的光源系统，所述激光光束的中心波长为405nm，由于激光光束的功率相对于LED光束功率较大，使得中心波长为405nm的光束功率显著提高，从而有效提高所述光源系统的输出功率，使得所述光源系统的输出功率更高。并且，本申请实施例所述的光源系统，将中心波长为405nm的LED光束替换为中心波长为405nm的激光光束，使得原本用于贴装中心波长为405nm的LED芯片位置，可以用来贴装其余两种LED芯片。由于现有曝光机光源系统输出的中心波长为405nm的光的功率比例最高，使得发光区域中，中心波长为405nm的LED芯片数量最多，而本申请实施例将405nm的光束替换为激光，使得光源系统发光区域不需贴装数量较多的405nmLED芯片，从而使得本申请实施例所提供的光源系统中贴装中心波长为365nm和385nm的LED芯片的位置大大增加，是原本的2～3倍，有助于提高LED光束的功率，进而提高光源系统的输出功率。综上所述，本申请实施例所提供的光源系统，能够提高中心波长为405nm光束的功率，且提高中心波长为365nm和385nm光束的功率，使得所述光源系统的输出功率有效提高，可以提高为目前的5～10倍，大大提升所述光源系统大的输出功率。

在上述实施例的基础上，在本申请实施例中，继续如图2所示，所述激光光源10包括至少一个激光单元，所述光纤20包括至少一个子光纤，所述子光纤与所述激光单元对应，以使得所述光纤传输所述激光光束。

在本申请的另一个实施例中，如图4所示，所述激光光源10包括多个激光单元，所述光纤20包括多个子光纤，所述多个子光纤与所述多个激光单元一一对应；并且如图5所示，图5为所述多个子光纤的截面图，所述多个子光纤延伸方向相同，并且所述多个子光纤位于预设轴线四周，所述预设轴线平行于所述多个子光纤的延伸方向，以使得所述多个子光纤排布紧凑，减小所述激光光束的光束口径，较小所述激光光束的发散，有助于提高所述激光光束的利用率。并且所述多个子光纤排布紧凑，还可以减小所述光源系统光路的占据的空间，有助于减小所述光源系统的体积。需要说明的是，在本申请实施例中，所述多个子光纤数量大于3，并且当子光纤数量为奇数时，所述多个子光纤中其中一个子光纤可以位于预设轴线所在的位置，其余子光纤位于该子光纤周围，但本申请实施例对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一LED光源包括多个第一子LED光源，所述第二LED光源包括多个第二子LED光源，其中，如图3所示，所述第一子LED光源31与所述第二子LED光源32交错排布，即所述第一子LED光源31和所述第二子LED光源32在所述光源系统的LED发光区域交错排布，有助于使得所述LED光束中的第一LED光束和第二LED光束混合较均匀，为后续的合束提供帮助。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续如图2所示，所述合束器40包括合束镜41和匀光棒42，其中，所述合束镜41的透射面与所述光纤20的出光端相对，使得经过所述光纤20的激光光束传输到所述合束镜41的透射面，所述合束镜41的反射面与所述LED光源30的出光端相对，以使得所述LED光源30输出的第一LED光束和第二LED光束传输至所述合束镜41的反射面，从而使得所述合束镜41透射所述激光光束，反射所述第一LED光束和所述第二LED光束，进而使得所述激光光束、所述第一LED光束和所述第二LED光束经过所述合束镜41后的传输光路相同，形成第二混合光束；所述匀光棒42位于所述第二混合光束的传输光路上，对所述第二混合光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

需要说明的是，也可以所述合束镜的反射面与所述光纤的出光端相对，透射面与所述LED光源的出光端相对，使得所述合束镜反射所述激光光束，透射所述第一LED光束以及所述第二LED光束，以使得所述激光光束、所述第一LED光束和所述第二LED光束传输光路相同。

还需要说明的是，为了提高所述激光光束以及所述LED光束利用率，需要增强所述激光光束以及所述LED光束的方向性。因此，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述光源系统还包括：第一准直透镜51、第二准直透镜52，所述第一准直透镜51位于所述光纤20与所述合束镜41之间，即所述第一准直透镜51位于所述光纤20出光端与所述合束镜41之间，对所述激光光束进行准直，增强所述激光光束的方向性，所述第二准直透镜52位于所述LED光源30与所述合束镜41之间，即所述第二准直透镜52位于所述LED光源30出光端与所述合束镜41之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直，增强所述第一LED光束和所述第二LED光束的方向性。

在上述实施例的基础上，在本申请实施例中，当所述合束器包括匀光棒时，继续如图2所示，所述光源系统还包括第一聚光透镜60，所述第一聚光透镜60位于所述合束镜41与所述匀光棒42之间，对所述第二混合光束进行汇聚，使得所述第二混合光束传输至所述匀光棒42中，进而使得所述匀光棒42能够对所述第二混合光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

在本申请的另一个实施例中，如图6所示，所述合束器40包括合束镜41和复眼透镜43，其中，所述合束镜41的透射面与所述光纤20的出光端相对，使得经过所述光纤20的激光光束传输到所述合束镜41的透射面，所述合束镜41的反射面与所述LED光源30的出光端相对，以使得所述LED光源30输出的第一LED光束和第二LED光束传输至所述合束镜41的反射面，从而使得所述合束镜41透射所述激光光束，反射所述第一LED光束和所述第二LED光束，进而使得所述激光光束、所述第一LED光束和所述第二LED光束经过所述合束镜41后的传输光路相同，形成第二混合光束；所述复眼透镜43位于所述第二混合光束的传输光路上，对所述第二混合光束进行匀光，以形成所述第一混合光束。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，当所述合束器包括复眼透镜时，继续如图6所示，所述光源系统还包括第三准直透镜53、第四准直透镜54以及第二聚光透镜61，其中，所述第三准直透镜53位于所述光纤20与所述合束镜41之间，即所述第三准直透镜53位于所述光纤20出光端与所述合束镜42之间，对所述激光光束进行准直，所述第四准直透镜54位于所述LED光源30与所述合束镜41之间，即所述第四准直透镜54位于所述LED光源30出光端与所述合束镜41之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直；所述第二聚光透镜61与所述复眼透镜43的出光面相对，即所述第二聚光透镜61位于所述第一混合光束的传输光路上，以使得所述第二聚光透镜61对所述第一混合光束进行汇聚，减小所述第一混合光束的光束口径，便于所述第一混合光束的后期利用。需要说明的是，所述第二混合光束经所述匀光棒进行匀光后，形成所述第一混合光束，由于所述匀光棒本身口径较小，从而使得经所述匀光棒匀光后形成的所述第一混合光束，不需要聚光透镜进行汇聚。

在本申请的再一个实施例中，如图7所示，所述合束器40包括匀光棒42，所述匀光棒42包括第一匀光棒421、第二匀光棒422以及第三匀光棒423；所述第一匀光棒421位于所述第一LED光束以及所述第二LED光束的传输光路上，对所述第一LED光束和所述第二LED光束进行匀光，形成第三混合光束；所述第二匀光棒422位于所述激光光束的传输光路上，与所述第一匀光棒421平行，其中，如图8所示，所述第二匀光棒422第一表面424外侧具有增透膜，第二表面425具内侧有反射表面，即所述第二匀光棒422第一表面424背离所述第二匀光棒422内侧的一侧具有增透膜，所述第二匀光棒422第二表面425朝向所述第二匀光棒422内侧的一侧具有反射膜。并且在本申请实施例中，所述第一表面424与所述第二表面425相邻接，所述第一表面424与所述第一匀光棒421平行，所述第二表面425与所述第一匀光棒421不平行，且与所述第一匀光棒421不垂直，所述激光光束经所述第一表面424传输至所述第二匀光棒422内部，所述激光光束传输至所述第二匀光棒422之后，传输到所述第二表面，被所述第二表面反射，以使得所述激光光束在所述第二匀光棒中传输。所述第三匀光棒423位于所述第三混合光束的传输光路上，且所述第三匀光棒423位于所述激光光束经过所述第二匀光棒422后的传输光路上，以使得所述第三匀光棒423能够对所述第三混合光束和所述激光光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

需要说明的是，所述第一表面外侧具有增透膜，能够尽可能的使得所述激光光束更多的传输到所述第二匀光棒中，所述第二表面的反射膜用于对所述激光光束进行反射，使得所述激光光束在所述第二匀光棒中传输。还需要说明的是，所述第二表面与所述第一匀光棒之间的夹角，即所述第二表面与所述第二匀光棒之间的夹角，根据所述第二匀光棒的材料而定，需要使得所述激光光束在所述第二匀光棒中进行全反射。

在上述实施例的基础上，在本申请大的一个实施例中，如图9所示，所述光源系统还包括：第五准直透镜55和第六准直透镜56，所述第五准直透镜55位于所述LED光源30与所述第一匀光棒421之间，即所述第五准直透镜5554位于所述LED光源30出光端与所述第一匀光棒421之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直，增强所述第一LED光束和所述第二LED光束的方向性，使得所述第一LED光束和所述第二LED光束尽可能多的传输到所述第一匀光棒421中，所述第六准直透镜56位于所述光纤20与所述第二匀光棒422之间，即所述第六准直透镜56位于所述光纤20出光端与所述第二匀光棒422之间，用于对所述激光光束进行准直，增强所述激光光束的方向性，使得所述激光光束尽可能多的传输至所述匀光棒42中。

并且，继续如图8所示，所述光源系统还包括第三聚光透镜，所述第二聚光透镜包括第一子聚光透镜62和第二子聚光透镜63，其中，所述第一子聚光透镜62位于所述第五准直透镜55与所述第一匀光棒421之间，对所述第一LED光束和所述第二LED光束进行汇聚，将所述第一LED光束和所述第二LED光束传输至所述第一匀光棒421，以使得所述第一匀光棒421能够对所述第一LED光束、所述第二LED光束进行匀光，形成所述第三混合光束，所述第二子聚光透镜63位于所述第六准直透镜56与所述第二匀光棒422之间，对所述激光光束进行汇聚，将所述激光光束传输至所述第二匀光棒422。

综上所述，本申请实施例提供了一种曝光机光源系统，该光源系统包括：激光光源、光纤、LED光源以及合束器，其中，所述激光光源输出激光光束，所述光纤与所述激光光源的输出端相连，传输所述激光光束，所述LED光源包括第一LED光源和第二LED光源，所述第一LED光源输出第一LED光束，所述第二LED光源输出第二LED光束，所述合束器对所述激光光束、所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行合束，形成第一混合光束。由上述可知，所述光源系统包括激光光源和LED光源，使得所述光源系统输出的光束包括激光光束和LED光束，所述LED光束包括第一LED光束和第二LED光束，相比于现有的曝光机光源系统输出的三种波长的LED光束，本申请实施例所提供的光源系统将三种LED光束中的一种LED光束替换为激光光束，使得所述光源系统的输出功率相对更高。并且，激光光束的带宽较窄，所述光源系统输出的光束包括一种激光光束和两种LED光束，能够减小三种波长光的重叠部分，使得对三种波长的光束进行合束时，损耗减小，有助于提高所述光源系统的输出功率。

并且，所述光源系统包括光纤，用于传输激光信号，使得所述激光光束可以通过光纤传输到光源系统的光路中，从而所述激光光源可以外置，不需要设置在光路中，且光纤的体积较小，使得所述光源系统能够在增加输出功率的同时，有助于减小所述光源系统的体积。同时激光光源可以外置，不与LED光源集成在一起，使得激光光源可以单独进行散热，从而有助于激光光源的散热，避免由于激光光源产生的热量较大，导致光源系统的热量过高，影响光源系统的输出功率。除此之外，所述光源系统将其中一种LED光束替换为激光光束，使得原本需要集成三种LED芯片的LED发光区域，现在仅需集成其余两种LED芯片，有助于增加所述光源系统中的LED芯片的数量，提高所述LED光源的输出功率，进而提高所述光源系统的输出功率。

另外，所述激光光束通过光纤传输到系统光路中，所述激光光源可以外置，不受光源系统发光区域大小的限制，可以按照实际需要增加所述激光光源的数量，提高激光光束的功率，进而提高所述光源系统的输出功率。

本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种曝光机光源系统，其特征在于，包括：

激光光源，所述激光光源输出激光光束；

光纤，所述光纤与所述激光光源的输出端相连，传输所述激光光束；

LED光源，所述LED光源包括第一LED光源和第二LED光源，所述第一LED光源输出第一LED光束，所述第二LED光源输出第二LED光束；

合束器，所述合束器位于所述激光光束经过所述光纤之后的传输光路上，且位于所述第一LED光束以及所述第二LED光束的传输光路上，对所述激光光束、所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行合束，形成第一混合光束。

2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述激光光束的中心波长为405nm，所述第一LED光束的中心波长为365nm，所述第二LED光束的中心波长为385nm。

3.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述激光光源包括至少一个激光单元，所述光纤包括至少一个子光纤，所述子光纤与所述激光单元相对应。

4.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述激光光源包括多个激光单元，所述光纤包括多个子光纤，所述多个子光纤与所述多个激光单元一一对应，其中，所述多个子光纤延伸方向相同，并且所述多个子光纤位于预设轴线四周，所述预设轴线平行于所述多个子光纤的延伸方向。

5.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述第一LED光源包括多个第一子LED光源，所述第二LED光源包括多个第二子LED光源，其中，所述第一子LED光源与所述第二子LED光源交错排布。

6.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述合束器包括合束镜和匀光棒；

其中，所述合束镜的透射面与所述光纤的出光端相对，反射面与所述LED光源出光端相对，以使得所述合束镜透射所述激光光束，反射所述第一LED光束和所述第二LED光束，使得所述激光光束、所述第一LED光束和所述第二LED光束经过所述合束镜后的传输光路相同，形成第二混合光束；

所述匀光棒位于所述第二混合光束的传输光路上，对所述第二混合光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

7.根据权利要求6所述的光源系统，其特征在于，还包括：第一准直透镜、第二准直透镜以及第一聚光透镜；

其中，所述第一准直透镜位于所述光纤与所述合束镜之间，对所述激光光束进行准直，所述第二准直透镜位于所述LED光源与所述合束镜之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直；

所述第一聚光透镜位于所述合束镜和所述匀光棒之间，对所述第二混合光束进行汇聚。

8.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述合束器包括合束镜和复眼透镜；

其中，所述合束镜的透射面与所述光纤的出光端相对，反射面与所述LED光源出光端相对，以使得所述合束镜透射所述激光光束，反射所述第一LED光束和所述第二LED光束，使得所述激光光束、所述第一LED光束和所述第二LED光束经过所述合束镜后的传输光路相同，形成第二混合光束；

所述复眼透镜位于所述第二混合光束的传输光路上，对所述第二混合光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

9.根据权利要求8所述的光源系统，其特征在于，还包括：第三准直透镜、第四准直透镜、第二聚光透镜；

其中，所述第三准直透镜位于所述光纤与所述合束镜之间，对所述激光光束进行准直，所述第四准直透镜位于所述LED光源与所述合束镜之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直；

所述第二聚光透镜与所述复眼透镜的出光面相对，对所述第一混合光束进行汇聚。

10.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述合束器包括匀光棒，所述匀光棒包括第一匀光棒、第二匀光棒和第三匀光棒；

所述第一匀光棒位于所述第一LED光束以及所述第二LED光束的传输光路上，对所述第一LED光束和所述第二LED光束进行匀光，形成第三混合光束；

所述第二匀光棒位于所述激光光束的传输光路上，与所述第一匀光棒平行，其中，所述第二匀光棒第一表面外侧具有增透膜，第二表面内侧具有反射膜，所述第一表面与所述第二表面相邻接，并且所述第一表面与所述第一匀光棒平行，所述第二表面位于所述第二匀光棒的一端，与所述第一匀光棒不平行，且不垂直，所述激光光束经所述第一表面传输至所述第二匀光棒内部，被所述第二表面反射，使得所述激光光束在所述第二匀光棒中传输；

所述第三匀光棒位于所述第三混合光束的传输光路上，且位于所述激光光束经过所述第二匀光棒后的传输光路上，对所述第三混合光束和所述激光光束进行匀光，形成所述第一混合光束。

11.根据权利要求10所述的光源系统，其特征在于，还包括：第五准直透镜、第六准直透镜、第三聚光透镜；

其中，所述第五准直透镜位于所述LED光源与所述第一匀光棒之间，对所述第一LED光束以及所述第二LED光束进行准直，所述第六准直透镜位于所述光纤与所述第二匀光棒之间，对所述激光光束进行准直；

第三聚光透镜，所述第三聚光透镜包括第一子聚光透镜和第二子聚光透镜，所述第一子聚光透镜位于所述第五准直透镜与所述第一匀光棒之间，对所述第一LED光束和所述第二LED光束进行汇聚，所述第二子聚光透镜位于所述第六准直透镜与所述第二匀光棒之间，对所述激光光束进行汇聚。

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