專利名稱：四分等比例分光裝置及具有該裝置的激光刻線設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種四分等比例分光裝置及具有該裝置的激 光刻線設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前的太陽能電池激光刻線工藝中，有采用單激光器單光路進(jìn)行加工，也有單激 光器多光路進(jìn)行加工的工藝。比如常見的一路激光分成四路切割的分光方法。但是現(xiàn)有技術(shù)對一路激光分成四路切割的分光方法采用的是水平分光或比例分 光的方法。水平分光技術(shù)激光平面呈水平布置，分光鏡、反射鏡等元件的鏡片中心都布置在 同一水平面上，激光光路經(jīng)過多次分光、多次反射后仍保持在水平平面上完成光傳輸，此法 通常只使用反射功率與透射功率之比為50% 50%的分光鏡。但該技術(shù)占用較大的水平 面來布置分光鏡和反射鏡，且到達(dá)聚焦鏡要多一次反射，占用光傳輸元件較多和光傳輸損 失較大。比例分光技術(shù)激光在同一直線上完成分光，一分四路的分光鏡反射功率與透射 功率比例從激光輸入方向依次按25% 75%,33% 67%,50% 50%，最后一面鏡片反 射率100%。比例分光技術(shù)雖然節(jié)約空間，但因分光鏡反射功率與透射功率比例偏差范圍較 大，各路光功率分配存在不均衡現(xiàn)象。針對現(xiàn)時狀況，本實用新型提供一種節(jié)省空間，功率分配均勻的四分等比例分光
直ο

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種節(jié)省空間，功率分配均衡的四分等比例分光裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為提供一種四分等比例分光裝置，所 述四分等比例分光裝置用于對入射的準(zhǔn)直光束進(jìn)行分光，所述四分等比例分光裝置包括反 射鏡組、分光鏡組及聚焦鏡組，所述反射鏡組包括反射率均為100%的第一反射鏡及第二反 射鏡；所述分光鏡組包括反射率和透射率均為50%的第一分光鏡、第二分光鏡及第三分光 鏡；所述聚焦鏡組包括焦距相等的第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第三聚焦鏡及第四聚焦鏡；所 述第一分光鏡、第三分光鏡、第一反射鏡互相平行的依次置于入射的準(zhǔn)直光束所在的同一 直線上，所述準(zhǔn)直光束呈傾斜地入射至所述第一分光鏡上形成第一透射光及第一反射光， 所述第一透射光入射至第三分光鏡上形成第三透射光及第三反射光，所述第三透射光入射 至第一反射鏡上形成第四反射光，所述第一反射光、第三反射光及第四反射光相互平行且 位于準(zhǔn)直光束的同一側(cè)；所述第二分光鏡、第二反射鏡互相平行的置于準(zhǔn)直光束對應(yīng)第一 分光鏡所產(chǎn)生的第一反射光的一側(cè)，并且所述第一反射光呈傾斜地入射至所述第二分光鏡 上形成第二透射光及第二反射光，所述第二反射光入射至所述第二反射鏡上形成與所述第二透射光相平行的第五反射光，所述第一聚焦鏡設(shè)于所述第五反射光上形成第一束光，所 述第二聚焦鏡設(shè)于所述第二透射光上形成第二束光，所述第三聚焦鏡設(shè)于所述第三反射光 上形成第三束光，所述第四聚焦鏡設(shè)于所述第四反射光上形成第四束光。較佳地，所述第二反射光與準(zhǔn)直光束平行。較佳地，所述第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第三聚焦鏡及第四聚焦鏡的中心均位于與 準(zhǔn)直光束平行的一直線上。較佳地，所述第一束光與第二束光之間的距離、第二束光與第三束光之間的距離、 第三束光與第四束光之間的距離相等。本實用新型還提供一種激光刻線設(shè)備，包括第一臺板、第二臺板、固定于所述第一 臺板上的激光器、擴(kuò)束鏡、滑動連接于所述第二臺板上的若干底座、若干所述底座上設(shè)有四 分等比例分光裝置，所述四分等比例分光裝置包括反射鏡組，所述反射鏡組包括反射率均 為100%的第一反射鏡及第二反射鏡；分光鏡組，所述分光鏡組包括反射率和透射率均為 50%的第一分光鏡、第二分光鏡及第三分光鏡；聚焦鏡組，所述聚焦鏡組包括焦距相等的第 一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第三聚焦鏡及第四聚焦鏡；所述第一分光鏡、第三分光鏡、第一反射 鏡互相平行的依次置于入射的準(zhǔn)直光束所在的同一直線上，所述準(zhǔn)直光束呈傾斜地入射至 所述第一分光鏡上形成第一透射光及第一反射光，所述第一透射光入射至第三分光鏡上形 成第三透射光及第三反射光，所述第三透射光入射至第一反射鏡上形成第四反射光，所述 第一反射光、第三反射光及第四反射光相互平行且位于準(zhǔn)直光束的同一側(cè)；所述第二分光 鏡、第二反射鏡互相平行的置于準(zhǔn)直光束對應(yīng)第一分光鏡所產(chǎn)生的第一反射光的一側(cè)，并 且所述第一反射光呈傾斜地入射至所述第二分光鏡上形成第二透射光及第二反射光，所述 第二反射光入射至所述第二反射鏡上形成與所述第二透射光相平行的第五反射光，所述第 一聚焦鏡設(shè)于所述第五反射光上形成第一束光，所述第二聚焦鏡設(shè)于所述第二透射光上形 成第二束光，所述第三聚焦鏡設(shè)于所述第三反射光上形成第三束光，所述第四聚焦鏡設(shè)于 所述第四反射光上形成第四束光。較佳地，該激光刻線設(shè)備還包括固設(shè)于所述第二臺板上的水平移動平臺，所述底 座于所述水平移動平臺上沿水平方向自由滑動。較佳地，所述底座具有切割頭，所述切割頭包括聚焦鏡以及噴嘴，所述底座上還設(shè) 有調(diào)節(jié)離焦量以及所述噴嘴高度的垂直移動平臺。較佳地，所述垂直移動平臺包括粗調(diào)垂直移動平臺以及精調(diào)垂直移動平臺，所述 粗調(diào)垂直移動平臺旋轉(zhuǎn)噴嘴從而調(diào)節(jié)所述噴嘴的高度，所述精調(diào)垂直移動平臺精調(diào)所述切 割頭的高度從而調(diào)節(jié)所述噴嘴的高度以及離焦量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該四分等比例分光裝置的光學(xué)元件少，節(jié)約空間并減少光能的 損失；該第一分光鏡、第二分光鏡、第三分光鏡的反射率均為50%，最后形成四束功率均占 準(zhǔn)直光束能量25%的光，能量均勻，有利于刻畫出更高質(zhì)量的線條。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本 實用新型的實施例。

圖1為本實用新型激光刻線設(shè)備的結(jié)構(gòu)布置示意圖[0019]圖2為圖1所示激光刻線設(shè)備的四分等比例分光裝置的光路原理圖具體實施方式
圖1為本實用新型具有四分等比例分光裝置的激光刻線設(shè)備的結(jié)構(gòu)布置示意圖。 如圖1所示，本實用新型激光刻線設(shè)備1000，包括第一臺板100、第二臺板200、固定于所述 第一臺板100上的激光器300、擴(kuò)束鏡400、反射鏡500、600、滑動連接于所述第二臺板200 上的若干底座。本實施例中，底座采用6061A鋁合金加工而成，具有良好的抗腐蝕性以及可 焊接性。第二臺板200上設(shè)有水平移動平臺210，底座滑動地置于水平移動平臺210上。底 座設(shè)有切割頭710、垂直移動平臺720以及豎板730。切割頭710上設(shè)有聚焦鏡(圖未示) 以及噴嘴711。垂直移動720平臺包括粗調(diào)垂直移動平臺以及精調(diào)垂直移動平臺，粗調(diào)垂直 移動平臺旋轉(zhuǎn)噴嘴711從而調(diào)節(jié)所述噴嘴711的高度，精調(diào)垂直移動平臺精調(diào)所述切割頭 710的高度從而調(diào)節(jié)噴嘴711的高度以及離焦量。豎板730上開有豎孔731，用于讓光線通 過。較佳者，粗調(diào)垂直移動平臺調(diào)節(jié)高度的范圍在100毫米到200毫米之間；精調(diào)垂直 移動平臺調(diào)節(jié)高度的范圍在20毫米到30毫米之間。具體地，結(jié)合圖1以及圖2，底座包括第一底座10、第二底座20、第三底座30以及 第四底座40。第一底座10對應(yīng)的豎孔的上方設(shè)有第二反射鏡11。第二底座20設(shè)有第一 分光鏡21以及位于第一分光鏡21正上方的第二分光鏡22，第一分光鏡21正對第一底座 10的豎孔。第二分光鏡22與第二反射鏡11互相平行。第三底座30設(shè)有第三分光鏡31， 第四底座40設(shè)有第一反射鏡41。第二分光鏡22、第三分光鏡31以及第一反射鏡41位于 同一直線上。第二分光鏡22與第二反射鏡41的中心所在直線與第二分光鏡22、第三分光 鏡31以及第一反射鏡41中心所在直線相互平行。第二反射鏡11、第一反射鏡41的反射率 為100%，第一分光鏡21、第二分光鏡22、分光鏡31的反射率均為50%。第一聚焦鏡12、 第二聚焦鏡23、第三聚焦鏡32、第四聚焦鏡42分別為第一底座10、第二底座20、第三底座 30、第四底座40對應(yīng)的聚焦鏡，分別位于第二反射鏡11、第二分光鏡22、第三分光鏡31、第 一反射鏡41的正上方。第一聚焦鏡12、第二聚焦鏡23、第三聚焦鏡32、第四聚焦鏡42的中 心所在直線與第二分光鏡22、第三分光鏡31以及第一反射鏡41所在直線互相平行。第一 聚焦鏡12、第二聚焦鏡23、第三聚焦鏡32、第四聚焦鏡42連同第二反射鏡11、第一反射鏡 41、第一分光鏡、第二分光鏡22、第三分光鏡31形成四分等比例分光裝置。激光器300發(fā)出激光，經(jīng)過擴(kuò)束鏡400擴(kuò)束，反射鏡500以及反射鏡600調(diào)向后形 成準(zhǔn)直光束800射入第一底座10的豎孔，準(zhǔn)直光束800以45度角入射到第一分光鏡21，經(jīng) 第一分光鏡21分光后，分為水平的第一透射光810以及垂直的第一反射光820 ；第一透射 光810再經(jīng)過第三分光鏡31分光，形成水平的第二透射光830以及垂直的第二反射光840， 第二反射光840經(jīng)第三聚焦鏡32聚焦后形成第三束光930。第二透射光830經(jīng)第一反射鏡 41反射后形成垂直的第三反射光850，第三反射光850經(jīng)第四聚焦鏡42聚焦后形成第四束 光940 ；第一反射光820再經(jīng)過第二分光鏡22分光，形成水平的第四反射光860以及垂直 的第三透射光870，第三透射光870經(jīng)第二聚焦鏡23聚焦后形成第二束光920。第四反射 光860最后經(jīng)第二反射鏡11反射形成第五反射光880，第五反射光880經(jīng)第一聚焦鏡12聚焦形成第一束光910。第一束光910、第二束光920、第三束光930、第四束光940互相平行 且位于同一垂直面上。所述第一束光910與第二束光920之間的距離、第二束光920與第 三束光930之間的距離、第三束光930與第四束光940之間的距離均相等。同一光線于本實用新型四分等比例分光裝置的第二反射鏡11、第一反射鏡41、第 一分光鏡21、第二分光鏡22、第三分光鏡31以及聚焦鏡之間的傳輸均位于同一垂直面上， 因而節(jié)約了空間；該四分等比例分光裝置的光學(xué)元件少，節(jié)約空間同時減少光能的損失； 該第一分光鏡21、第二分光鏡22、第三分光鏡31的反射率均為50%，最后形成四束功率均 占準(zhǔn)直光束能量25%的光，能量均勻，有利于刻畫出更高質(zhì)量的線條。需要注意的是，本實用新型四分等比例分光裝置并不局限于一分四路分光系統(tǒng)， 還可為一分二路分光系統(tǒng)或者一分八路分光系統(tǒng)，只要適當(dāng)調(diào)整反射鏡、分光鏡以及聚焦 鏡的數(shù)量即可。以上結(jié)合最佳實施例對本實用新型進(jìn)行了描述，但本實用新型并不局限于以上揭 示的實施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實施例的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求一種四分等比例分光裝置，用于對入射的準(zhǔn)直光束進(jìn)行分光，其特征在于，包括反射鏡組，所述反射鏡組包括反射率均為100％的第一反射鏡及第二反射鏡；分光鏡組，所述分光鏡組包括反射率和透射率均為50％的第一分光鏡、第二分光鏡及第三分光鏡；聚焦鏡組，所述聚焦鏡組包括焦距相等的第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第三聚焦鏡及第四聚焦鏡；所述第一分光鏡、第三分光鏡、第一反射鏡互相平行的依次置于入射的準(zhǔn)直光束所在的同一直線上，所述準(zhǔn)直光束呈傾斜地入射至所述第一分光鏡上形成第一透射光及第一反射光，所述第一透射光入射至第三分光鏡上形成第三透射光及第三反射光，所述第三透射光入射至第一反射鏡上形成第四反射光，所述第一反射光、第三反射光及第四反射光相互平行且位于準(zhǔn)直光束的同一側(cè)；所述第二分光鏡、第二反射鏡互相平行的置于準(zhǔn)直光束對應(yīng)第一分光鏡所產(chǎn)生的第一反射光的一側(cè)，并且所述第一反射光呈傾斜地入射至所述第二分光鏡上形成第二透射光及第二反射光，所述第二反射光入射至所述第二反射鏡上形成與所述第二透射光相平行的第五反射光；所述第一聚焦鏡設(shè)于所述第五反射光上形成第一束光，所述第二聚焦鏡設(shè)于所述第二透射光上形成第二束光，所述第三聚焦鏡設(shè)于所述第三反射光上形成第三束光，所述第四聚焦鏡設(shè)于所述第四反射光上形成第四束光。
2.如權(quán)利要求1所述的四分等比例分光裝置，其特征在于所述第二反射光與準(zhǔn)直光 束平行。
3.如權(quán)利要求1所述的四分等比例分光裝置，其特征在于所述第一聚焦鏡、第二聚焦 鏡、第三聚焦鏡及第四聚焦鏡的中心均位于與準(zhǔn)直光束平行的一直線上。
4.如權(quán)利要求1所述的四分等比例分光裝置，其特征在于所述第一束光與第二束光 之間的距離、第二束光與第三束光之間的距離、第三束光與第四束光之間的距離相等。
5.一種激光刻線設(shè)備，包括第一臺板、第二臺板、固定于所述第一臺板上的激光器、擴(kuò) 束鏡、滑動連接于所述第二臺板上的若干底座、若干所述底座上設(shè)有四分等比例分光裝置， 其特征在于所述四分等比例分光裝置包括反射鏡組，所述反射鏡組包括反射率均為100%的第一反射鏡及第二反射鏡；分光鏡組，所述分光鏡組包括反射率和透射率均為50%的第一分光鏡、第二分光鏡及 第三分光鏡；聚焦鏡組，所述聚焦鏡組包括焦距相等的第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第三聚焦鏡及第四 聚焦鏡；所述第一分光鏡、第三分光鏡、第一反射鏡互相平行的依次置于入射的準(zhǔn)直光束所在 的同一直線上，所述準(zhǔn)直光束呈傾斜地入射至所述第一分光鏡上形成第一透射光及第一反 射光，所述第一透射光入射至第三分光鏡上形成第三透射光及第三反射光，所述第三透射 光入射至第一反射鏡上形成第四反射光，所述第一反射光、第三反射光及第四反射光相互 平行且位于準(zhǔn)直光束的同一側(cè)；所述第二分光鏡、第二反射鏡互相平行的置于準(zhǔn)直光束對應(yīng)第一分光鏡所產(chǎn)生的第一 反射光的一側(cè)，并且所述第一反射光呈傾斜地入射至所述第二分光鏡上形成第二透射光及第二反射光，所述第二反射光入射至所述第二反射鏡上形成與所述第二透射光相平行的第 五反射光；所述第一聚焦鏡設(shè)于所述第五反射光上形成第一束光，所述第二聚焦鏡設(shè)于所述第二 透射光上形成第二束光，所述第三聚焦鏡設(shè)于所述第三反射光上形成第三束光，所述第四 聚焦鏡設(shè)于所述第四反射光上形成第四束光。
6.如權(quán)利要求5所述的激光刻線設(shè)備，其特征在于所述第二反射光與準(zhǔn)直光束平行。
7.如權(quán)利要求5所述的激光刻線設(shè)備，其特征在于所述第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第 三聚焦鏡及第四聚焦鏡的中心均位于與準(zhǔn)直光束平行的一直線上。
8.如權(quán)利要求5所述的激光刻線設(shè)備，其特征在于所述第一束光與第二束光之間的 距離、第二束光與第三束光之間的距離、第三束光與第四束光之間的距離相等。
9 如權(quán)利要求5所述的激光刻線設(shè)備，其特征在于還包括固設(shè)于所述第二臺板上的 水平移動平臺，所述底座于所述水平移動平臺上沿水平方向自由滑動。
10.如權(quán)利要求5所述的激光刻線設(shè)備，其特征在于所述底座具有切割頭，所述切割 頭包括聚焦鏡以及噴嘴，所述底座上還設(shè)有調(diào)節(jié)離焦量以及所述噴嘴高度的垂直移動平 臺。
11.如權(quán)利要求10所述的激光刻線設(shè)備，其特征在于所述垂直移動平臺包括粗調(diào)垂 直移動平臺以及精調(diào)垂直移動平臺，所述粗調(diào)垂直移動平臺旋轉(zhuǎn)噴嘴從而調(diào)節(jié)所述噴嘴的 高度，所述精調(diào)垂直移動平臺精調(diào)所述切割頭的高度從而調(diào)節(jié)所述噴嘴的高度以及離焦量。
專利摘要本實用新型公開一種四分等比例分光裝置，包括反射率均為100％的第一反射鏡及第二反射鏡；反射率和透射率均為50％的第一分光鏡、第二分光鏡及第三分光鏡；第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第三聚焦鏡及第四聚焦鏡；第一分光鏡、第三分光鏡、第一反射鏡互相平行的依次置于入射的準(zhǔn)直光束所在的同一直線上，準(zhǔn)直光束經(jīng)過該四分等比分光系統(tǒng)后，形成四束功率均為占準(zhǔn)直光束25％的第一、第二、第三、第四光束。該四分等比例分光裝置的光學(xué)元件少，節(jié)約空間同時減少光能的損失；該第一分光鏡、第二分光鏡、第三分光鏡的反射率均為50％，最后形成四束功率均占準(zhǔn)直光束能量25％的光，能量均勻，有利于刻畫出更高質(zhì)量的線條。
文檔編號G02B27/10GK201681210SQ20102012811
公開日2010年12月22日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者楊明生, 王勇, 覃海 申請人:東莞宏威數(shù)碼機(jī)械有限公司