校正雷射扫描偏移量之装置与方法

摘要

一种校正雷射扫描偏移量之装置与方法，该装置包括一加工雷射输出单元、一扫描单元、一第一分光单元、一第二分光单元、一指向雷射输出单元、一侦测单元及一控制单元，由该加工雷射输出单元输出一加工雷射光束，由该指向雷射输出单元输出一指向雷射光束射向第二分光单元，反射射入该扫描单元，再由该扫描单元射出并通过该第一分光单元反射射入该侦测单元，并于该侦测单元成像一指向光点，于该侦测单元定义有一目标光点位置，由控制单元比对该指向光点位置与该目标光点位置是否具有偏移量，并根据比对结果判断是否控制该扫描振镜转动。

主权项

一种校正雷射扫描偏移量之装置，包含：一加工雷射输出单元，用以输出一加工雷射光束；一扫描单元，包含一扫描振镜；一第一分光单元，系设置于该加工雷射输出单元与该扫描单元之间，前述该加工雷射光束系通过该第一分光单元后进入该扫描单元，再由该扫描单元射出；一第二分光单元，用以提供由该扫描单元射出之加工雷射光束通过；一指向雷射输出单元，用以输出一指向雷射光束，该指向雷射光束系射向该第二分光单元，由该第二分光单元反射进入该扫描单元，再由该扫描单元射出并射向该第一分光单元，再由该第一分光单元反射该指向雷射光束；一侦测单元，用以承接由该第一分光单元反射之指向雷射光束，该指向雷射光束于该侦测单元成像一指向光点，由该侦测单元侦测该指向光点位置，该侦测单元具有一目标光点位置；以及一控制单元，用以比对该指向光点位置与该目标光点位置是否具有偏移量，并根据比对结果判断是否控制该扫描振镜转动。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其更包括一光学元件，该光学元件系设置于该第一分光单元与该侦测单元之间，该第一分光单元反射之指向雷射光束先通过该光学元件后，再射入该侦测单元，该光学元件系用以放大该指向雷射光束之偏移量。如申请专利范围第2项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该光学元件系由非球面透镜(aspheric len)与球面透镜(spherical len)组合之聚焦镜组。如申请专利范围第3项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该光学元件系藉由该非球面透镜收敛光束边缘，用以聚焦并放大该指向雷射光束之偏移量。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该加工雷射光束之波长系位于100nm~100000nm之范围内。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该指向雷射光束之波长系位于300nm~1300nm之范围内。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该扫瞄单元包含至少一旋转致动元件，该旋转致动元件系用以驱动该扫描振镜转动。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该第一分光单元及第二分光单元为短波穿透(short wave pass，SWP)、长波穿透(long wave pass，LWP)，其形状为平板状、立方状(cube)或多边形状之分光镜。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该侦测单元为一包含单点感测器或多点感测器之光侦测器。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该侦测单元为电荷偶合元件(CCD)或互补式金属氧化半导体(CMOS)之侦测器。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该控制单元包含一扫描振镜控制程式与影像处理程式，用以控制该扫描振镜转动，并对该扫描振镜进行几何光形中心座标、光点能量峰值座标、光斑大小之影像分析。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该加工雷射光束由该第二分光单元射出后，系射向一加工件。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该扫描振镜系设置于该第二分光单元与该扫描单元之间。如申请专利范围第1项所述之校正雷射扫描偏移量之装置，其中该第二分光单元系设置于该扫描振镜与该扫描单元之间。一种校正雷射扫描偏移量之方法，包含：由一加工雷射输出单元输出一加工雷射光束，该加工雷射光束通过一第一分光单元后进入一扫描单元，再由该扫描单元射出，该扫描单元包含一扫描振镜；由一指向雷射输出单元输出一指向雷射光束，该指向雷射光束系射向该第二分光单元，由该第二分光单元反射进入该扫描单元，再由该扫描单元射出并射入该第一分光单元，再由该第一分光单元反射该指向雷射光束，使该指向雷射光束射入一侦测单元；该指向雷射光束于该侦测单元成像一指向光点，由该侦测单元侦测该指向光点位置，于该侦测单元定义有一目标光点位置；以及由一控制单元比对该指向光点位置与该目标光点位置是否具有偏移量，并根据比对结果判断是否控制该扫描振镜转动。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，当该控制单元比对该指向光点位置与该目标光点位置吻合时，则不控制该扫描振镜转动，当该控制单元比对该指向光点位置与该目标光点位置具有一偏移量时，则控制该扫描振镜转动一角度。如申请专利范围第16项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该扫描振镜转动一角度后，该指向雷射光束可于该侦测单元成像一校正指向光点位置，由该侦测单元将该校正指向光点位置与该目标光点位置进行比对，若该校正指向光点位置与该目标光点位置相同，则停止控制该扫描振镜转动，若该校正指向光点位置与该目标光点位置不同，则由该控制单元将该校正指向光点位置与该目标光点位置进行比对，并根据比对结果控制该扫描振镜转动。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，于该第一分光单元与该侦测单元之间设有一光学元件，该第一分光单元反射之指向雷射光束先通过该光学元件后，再射入该侦测单元，该光学元件系用以放大该指向雷射光束之偏移量。如申请专利范围第18项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该光学元件系由非球面透镜(aspheric len)与球面透镜(spherical len)组合之聚焦镜组。如申请专利范围第19项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该光学元件系藉由该非球面透镜收敛光束边缘，用以聚焦并放大该指向雷射光束之偏移量。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该加工雷射光束之波长系位于100nm~100000nm之范围内。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该指向雷射光束之波长系位于300nm~1300nm之范围内。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该扫瞄单元包含至少一旋转致动元件，该旋转致动元件系用以驱动该扫描振镜转动。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该第一分光单元及第二分光单元为短波穿透(short wave pass，SWP)、长波穿透(long wave pass，LWP)，其形状为平板状、立方状(cube)或多边形状之分光镜。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该侦测单元为一包含单点感测器或多点感测器之光侦测器。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该侦测单元为电荷偶合元件(CCD)或互补式金属氧化半导体(CMOS)之侦测器。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该控制单元包含一扫描振镜控制程式与影像处理程式，用以控制该扫描振镜转动，并对该扫描振镜进行几何光形中心座标、光点能量峰值座标、光斑大小之影像分析。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该加工雷射光束由该第二分光单元射出后，系射向一加工件。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该扫描振镜系设置于该第二分光单元与该扫描单元之间。如申请专利范围第15项所述之校正雷射扫描偏移量之方法，其中该第二分光单元系设置于该扫描振镜与该扫描单元之间。