发明名称 透镜光纤研磨系统及方法
摘要 一种透镜光纤研磨系统包含一夹持单元、一研磨单元、一运动单元及一控制单元。该夹持单元系用以夹持一透镜光纤,该透镜光纤具有一突出部分。该研磨单元系用以研磨该透镜光纤。该运动单元具有一第一、第二及第三驱动元件,用以分别产生一第一、第二及第三运动方向,其中该第三驱动元件系用以沿该第三运动方向转动该透镜光纤,该第二驱动元件系用以沿该第二运动方向转动该透镜光纤,且该第一驱动元件系用以沿该第一运动方向线性移动该透镜光纤。该控制单元系用以控制该运动单元,将该透镜光纤沿该第三运动方向旋转至一第一设定角度,将该透镜光纤沿该第二运动方向旋转至一第二设定角度,将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第一设定距离,以及将该透镜光纤之该突出部分研磨成一第一设定表面。该控制单元具有一视觉基本程式,其系为一具有完整程序之控制程式,用以精密研磨该透镜光纤。
申请公布号 TWI238097 申请公布日期 2005.08.21
申请号 TW093106823 申请日期 2004.03.15
申请人 林依恩 发明人 林依恩
分类号 B24B19/16;B24B19/22 主分类号 B24B19/16
代理机构 代理人 花瑞铭 高雄市前镇区中山二路7号14楼之1
主权项 1.一种透镜光纤研磨系统,其包含: 一夹持单元,用以夹持一透镜光纤,该透镜光纤具 有一突出部分; 一研磨单元,用以研磨该透镜光纤; 一运动单元,具有一第一、第二及第三驱动元件, 用以分别产生一第一、第二及第三运动方向,其中 该第三驱动元件系用以沿该第三运动方向转动该 透镜光纤,该第二驱动元件系用以沿该第二运动方 向转动该透镜光纤,且该第一驱动元件系用以沿该 第一运动方向线性移动该透镜光纤;以及 一控制单元,用以控制该运动单元,将该透镜光纤 沿该第三运动方向旋转至一第一设定角度,该透镜 光纤沿该第二运动方向旋转至一第二设定角度,该 透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第一设定距 离,以及该透镜光纤之该突出部分研磨成一第一设 定表面。 2.依申请专利范围第1项之透镜光纤研磨系统,另包 含: 一影像检测单元,用以检测该透镜光纤;以及 一处理单元,连接于该影像检测单元,并具有一输 出元件,用以输出该透镜光纤之影像。 3.依申请专利范围第2项之透镜光纤研磨系统,其中 该处理单元系为一电脑。 4.依申请专利范围第2项之透镜光纤研磨系统,其中 该输出元件系为一显示器。 5.依申请专利范围第2项之透镜光纤研磨系统,其中 该输出元件系为一印表机。 6.依申请专利范围第1项之透镜光纤研磨系统,其中 该夹持单元包含: 至少两夹持件,其表面设有外螺纹;以及 一环状驱动件,其表面系设有内螺纹,且啮合于该 夹持件之外螺纹,用以驱动该夹持件直线前进或后 退,藉此夹紧或放松该透镜光纤。 7.依申请专利范围第1项之透镜光纤研磨系统,其中 该研磨单元具有一弹性垫及一研磨膜(Lapping Film) 固定于该弹性垫上。 8.依申请专利范围第1项之透镜光纤研磨系统,其中 该控制单元具有一视觉基本程式及一运动控制卡 。 9.依申请专利范围第1项之透镜光纤研磨系统,其中 该影像检测单元之中心线系与该光纤中心线之间 具有一设定角度。 10.依申请专利范围第1项之透镜光纤研磨系统,其 中该研磨单元系相对于该透镜光纤运动。 11.依申请专利范围第10项之透镜光纤研磨系统,其 中该研磨单元具有一旋转运动方向。 12.一种透镜光纤研磨方法,包含下列步骤: 夹持一透镜光纤,其具有一突出部分及一光纤中心 线; 界定一三轴XYZ空间座标,用以界定一第一、第二、 第三运动方向,其中该第一运动方向系为该透镜光 纤沿光纤中心线之直线运动方向,第二运动方向系 为绕光纤中心线之转动方向,且该第三运动方向系 为绕X轴之转动方向; 设定该第一、第二及第三运动方向之参数; 选择该透镜光纤之操作模式; 将该第一、第二及第三运动方向之原点归零; 将该光纤中心线沿该第三运动方向旋转至一第一 设定角度; 将该透镜光纤沿该第二运动方向旋转至一第二设 定角度; 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第一设 定距离,其中将该透镜光纤沿该第一运动方向移动 至一第一设定距离之步骤中,包含下列步骤: 将该第一设定距离分成复数个距离;以及 将该透镜光纤根据该复数个距离逐步移动;以及 将该透镜光纤之该突出部分研磨成一第一设定表 面。 13.依申请专利范围第12项之透镜光纤研磨方法,另 包含下列步骤: 提供一影像检测单元; 任意中断该透镜光纤研磨方法之任一步骤; 将该透镜光纤微调移动至任何位置,用以检查该透 镜光纤之该突出部分;以及 回到前一步骤,以继续进行该透镜光纤研磨方法。 14.依申请专利范围第12项之透镜光纤研磨方法,其 中该透镜光纤之操作模式系为一字凿形状(Chisel- shaped)。 15.依申请专利范围第14项之透镜光纤研磨方法,另 包含下列步骤: 当该第一设定角度保持不变时,将该透镜光纤沿该 第二运动方向旋转至一第三设定角度; 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第二设 定距离; 将该透镜光纤研磨成一第一设定表面; 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至该原点;以 及 将该光纤中心线反向沿该第三运动方向旋转至该 第一设定角度。 16.依申请专利范围第15项之透镜光纤研磨方法,另 包含下列步骤: 将该透镜光纤沿该第二运动方向旋转至一设定角 度,且将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第 三设定距离; 将该透镜光纤之该突出部分研磨成一圆头;以及 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至该原点。 17.依申请专利范围第12项之透镜光纤研磨方法,其 中该透镜光纤之操作模式系为圆锥状(Cone-shaped)。 18.依申请专利范围第17项之透镜光纤研磨方法,另 包含下列步骤: 将该透镜光纤沿该第二运动方向转动; 将该透镜光纤之突出部分研磨成一锥形面; 将该透镜光纤沿该第二运动方向停止转动; 将该透镜光纤之该突出部分沿该第一运动方向移 动至该原点;以及 将该光纤中心线反向沿该第三运动方向旋转至该 第一设定角度。 19.依申请专利范围第18项之透镜光纤研磨方法,另 包含下列步骤: 将该透镜光纤沿该第二运动方向旋转至一设定角 度,且将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第 三设定距离; 将该透镜光纤之该突出部分研磨成一圆头;以及 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至该原点。 20.依申请专利范围第12项之透镜光纤研磨方法,其 中该透镜光纤之操作模式系为楔形状(Wedge-shaped) 。 21.依申请专利范围第20项之透镜光纤研磨方法,另 包含下列步骤: 将该透镜光纤之该突出部分沿该第一运动方向移 动至该原点;以及 将该光纤中心线反向沿该第三运动方向旋转至该 第一设定角度。 22.依申请专利范围第12项之透镜光纤研磨方法,其 中该透镜光纤之操作模式系为使用者自订(User- defined)。 23.依申请专利范围第22项之透镜光纤研磨方法,其 中该使用者自订系为四边斜面。 24.依申请专利范围第23项之透镜光纤研磨方法,另 包含下列步骤: 将该透镜光纤沿该第二运动方向旋转至一第三设 定角度; 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第二设 定距离; 将该透镜光纤之该突出部分研磨成一第二设定表 面; 将该透镜光纤沿该第二运动方向旋转至一第四设 定角度; 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第三设 定距离; 将该透镜光纤之该突出部分研磨成三第一设定表 面; 将该透镜光纤沿该第二运动方向旋转至一第五设 定角度; 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第四设 定距离; 将该透镜光纤之该突出部分研磨成一第四设定表 面; 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至该原点;以 及 将该光纤中心线反向沿该第三运动方向旋转至该 第一设定角度。 25.依申请专利范围第24项之透镜光纤研磨方法,另 包含下列步骤: 将该透镜光纤沿该第二运动方向旋转至一设定角 度,且将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至一第 三设定距离; 将该透镜光纤之该突出部分研磨成一圆头;以及 将该透镜光纤沿该第一运动方向移动至该原点。 图式简单说明: 第1图为先前技术之一雷射光源及一光纤之剖面示 意图。 第2图为先前技术之一雷射光源及一透镜光纤之剖 面示意图。 第3图为根据本发明之透镜光纤研磨系统之立体示 意图。 第4a图为根据本发明之透镜光纤研磨系统之一夹 持单元之立体示意图。 第4b图为根据本发明之透镜光纤研磨系统之一夹 持单元之剖面示意图。 第4c图为根据本发明之透镜光纤研磨系统之一夹 持单元之平面示意图。 第5图为根据本发明之透镜光纤研磨系统之结构示 意图。 第6图为根据本发明之透镜光纤研磨方法之流程图 。 第7a及7b图为根据本发明之透镜光纤研磨方法之一 透镜光纤之侧视及平面示意图,其显示该透镜光纤 之一透镜头系一字凿形状。 第8图为根据本发明之透镜光纤研磨方法之一透镜 光纤之侧视示意图,其显示该透镜光纤之一透镜头 系圆头。 第9a及9b图为根据本发明之透镜光纤研磨方法之一 透镜光纤之侧视及平面示意图,其显示该透镜光纤 之一透镜头系圆锥状。 第10图为根据本发明之透镜光纤研磨方法之一透 镜光纤之侧视示意图,其显示该透镜光纤之一透镜 头系圆头。 第11a及11b图为根据本发明之透镜光纤研磨方法之 一透镜光纤之侧视及平面示意图,其显示该透镜光 纤之一透镜头系楔形状。 第12a及12b图为根据本发明之透镜光纤研磨方法之 一透镜光纤之侧视及平面示意图,其显示该透镜光 纤之一透镜头系四凿面形状。
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