一种聚焦镜旋转的激光刻蚀加工光路系统

摘要

本实用新型提供了一种聚焦镜旋转的激光刻蚀加工光路系统，包括コ字形支撑架、导光机构、聚焦透镜、聚焦透镜座、聚焦透镜座旋转机构、旋转筒和固定套筒；聚焦透镜为变曲率透镜，外形为圆片形，表面为非球面，聚焦透镜固定安装在聚焦透镜座上，与聚焦透镜座联动，固定套筒的上端紧固连接在顶板的内侧，固定套筒的下端通过轴承与旋转筒连接，使得旋转筒可自由旋转；导光机构与聚焦透镜座的安装方位应使得外部入射的激光束经过45度反射镜的转折之后，垂直进入聚焦透镜，之后聚焦在工件表面。本实用新型的加工焦距随着镜片旋转而连续周期性变化，结合光束移动，使得激光始终聚焦在激光烧蚀而露出来的新表面，能量更集中，刻蚀更精细，效率更高。

主权项

一种聚焦镜旋转的激光刻蚀加工光路系统，其特征在于，包括コ字形支撑架(5)、导光机构、聚焦透镜(1)、聚焦透镜座、聚焦透镜座旋转机构、旋转筒(3)和固定套筒(4)；所述コ字形支撑架(5)包括顶板、底板和连接顶板与底板的竖直支撑板，所述竖直支撑板上开设有激光入射孔(8)和用于将コ字形支撑架(5)固定到加工机床上的多个螺钉孔(9)；所述聚焦透镜(1)为一变曲率透镜，外形为圆片形，表面为非球面，其曲率特征是沿距其中心为R的圆周上，曲率半径沿该圆周连续变化；所述聚焦透镜座(2)呈圆环形，所述聚焦透镜(1)固定安装在聚焦透镜座(2)的圆环中空部分，与聚焦透镜座(2)联动，所述聚焦透镜(1)的中心轴线与聚焦透镜座(2)的中心轴线重合；所述固定套筒(4)的上端紧固连接在顶板的内侧，固定套筒(4)的下端通过轴承(6)与旋转筒(3)连接，使得旋转筒(3)可自由旋转；所述导光机构包括至少一个45度反射镜(2)，所述45度反射镜(2)安装在固定套筒(4)内，所述固定套筒(4)的侧面上设置有导光孔(7)；所述45度反射镜(2)的安装方位应该使得从激光入射孔(8)和导光孔(7)入射的激光束经45度反射镜(2)的反射后，其光路行进方向转折到竖直向下，即与聚焦透镜座的中心轴线平行；所述聚焦透镜座旋转机构包括驱动电机(10)、主动轮(11)和从动轮(12)，所述主动轮(11)由驱动电机(10)带动旋转，所述从动轮(12)与主动轮(11)啮合；所述从动轮(12)中心设置有圆孔，其上端面边沿通过螺钉与旋转筒(3)下端的法兰固定连接在一起，圆孔的内壁上设置有有用于安装聚焦透镜座(2)的第一环形台阶；旋转筒(3)为空心环形，环形内腔的底部设置有第二环形台阶，所述聚焦透镜座(2)的直径恰好与第一环形台阶和第二环形台阶匹配，使得聚焦透镜座(2)可以水平搁置在第一环形台阶上，由第二环形台阶压紧，并且使得聚焦透镜座(2)的中心轴线与从动轮(12)的旋转轴线重合；所述导光机构与聚焦透镜座(2)的安装方位应使得外部入射的激光束经过45度反射镜(2)的转折之后，垂直进入聚焦透镜(1)，之后聚焦在工件表面。