[發(fā)明專利]應(yīng)用于激光切割的同軸CCD成像系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210032496.1
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102554463A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃見洪;翁文;吳鴻春;劉華剛;葛燕;阮開明;鄧晶;鄭暉;李錦輝;史斐;戴殊韜;林文雄
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
• 主分類號: B23K26/03
• 分類號: B23K26/03;B23K26/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種應(yīng)用于激光切割的同軸CCD成像系統(tǒng)，屬光電子領(lǐng)域，可應(yīng)用于激光切割，激光鉆孔等激光加工方面。

背景技術(shù)

隨著激光技術(shù)蓬勃發(fā)展，激光加工的工業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。激光加工應(yīng)用于LED晶圓切割是近幾年發(fā)展起來的新型加工工藝，該技術(shù)在國外應(yīng)用較早，相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的主要廠家有：美國的New?Wave、JDSU、Laser?Solution和日本的Disco；而目前，在國內(nèi)如蘇州德龍和深圳大族等激光公司也開始生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備。在LED晶圓切割應(yīng)用中，特別是藍光LED晶圓切割應(yīng)用中，主要采用紫外激光器作為切割光源，要求切割線的寬度小于10微米并且深度大于30微米。因此，客觀上要求CCD成像系統(tǒng)滿足微米級別的成像應(yīng)用。

目前，應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的CCD成像系統(tǒng)，大多采用多個CCD分別從工件上方和下方進行成像。蘇州德龍激光有限公司在200910027563.9中公開了一個CCD的成像系統(tǒng)發(fā)明專利。專利中在工件下方安裝了一個小視野高倍率下CCD模組，該CCD模組直接對工件進行成像，因而可以使用商品化的CCD鏡組；該專利中在工件上方安裝了兩個CCD，分別為廣角CCD模組和小視野高倍率上CCD模組，這兩個CCD模組是通過激光聚焦鏡進行成像；由于CCD的成像要求，必須針對所使用的激光聚焦鏡組重新設(shè)計新的專用的CCD成像鏡組，而不能使用市面上成熟的鏡組。

重新設(shè)計一個成像鏡組和使用一個商品化的成熟鏡組，在成本上有天壤之別。因此，為了降低硬件成本，需要設(shè)計一種新的低成本的CCD成像系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于公開一種應(yīng)用于激光切割的同軸CCD成像系統(tǒng)，不僅能滿足LED晶圓激光切割高精度的成像要求，同時降低了設(shè)備成本，對于提高設(shè)備廠家的經(jīng)濟效益具有重要的意義。

本發(fā)明中，聚焦鏡組位于水平方向，激光經(jīng)過聚焦鏡組匯聚后由45度激光全反鏡反射聚焦于工件上進行加工。本發(fā)明成像系統(tǒng)由三個CCD成像組件組成，每個CCD成像組件由一個CCD和一個成像鏡組組成，本系統(tǒng)全部采用市面上成熟CCD成像鏡組。系統(tǒng)中兩個CCD成像組件位于工件上方，分別為上高倍CCD成像組件和低倍CCD成像組件；一個成像組件位于工件下方，為下高倍成像組件。上高倍CCD成像組件和低倍CCD成像組件直接通過45度照明光分光鏡和45度激光分光鏡分別成像，由于這兩個成像組件不通過聚焦鏡組成像，因而可以使用市面上成熟的產(chǎn)品，降低了激光切割設(shè)備的硬件成本。成像系統(tǒng)中低倍CCD成像組件成像光軸，上高倍CCD成像組件成像光軸，下高倍CCD成像組件成像光軸和激光加工光軸是同光軸的。

附圖說明

附圖為本發(fā)明雙CCD成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式：

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。附圖中紫外激光經(jīng)(12)經(jīng)過45度激光全反鏡(11`，10)全反后，從水平方向通過聚焦鏡組(9)匯聚，經(jīng)過45度激光全反鏡(8)全反聚焦于工件(7)上進行加工。下高倍CCD成像組件(14)從下方對工件(7)成像。環(huán)形LED光源(13)和LED點光源(1)為單色光源；環(huán)形LED光源(13)從下方對工件(7)進行照明；LED點光源(1)經(jīng)過45度照明光全反鏡(4)全反后，通過45度照明光分光鏡(5，6)和45度激光全反鏡(8)對工件(7)進行照明；45度照明光全反鏡(4)對照明光45度全反，45度照明光分光鏡(5，6)對照明光透過率約為50％，45度激光全反鏡(8)對照明光透過率大于80％。上高倍CCD成像組件(3)經(jīng)過45度照明光分光鏡(6)和45度激光全反鏡(8)對工件(7)進行成像。低倍CCD成像組件(2)經(jīng)過45度照明光分光鏡(5，6)和45度激光全反鏡(8)對工件(7)進行成像。下高倍CCD成像組件(14)、上高倍CCD成像組件(3)和低倍CCD成像組件(2)工作時，可以根據(jù)需要選擇環(huán)形LED光源(13)或LED點光源(1)對工件(7)進行照明。