用于在工作平面上生成限定的激光照射的设备的制作方法

未命名 07-23 阅读:105 评论:0


1.本发明涉及一种用于在工作平面上生成限定的激光照射的设备,该设备具有设置用于生成原始激光束的激光光源、并且具有接收该原始激光束并沿光轴将该原始激光束整形成照射射束的光学组件,该照射射束限定与该工作平面相交的射束方向,并且该照射射束在该工作平面的区域中具有射束轮廓,该射束轮廓垂直于该射束方向具有长轴和短轴,该长轴具有长轴束宽,该短轴具有短轴束宽,该光学组件包括具有出口孔径的束变换器、用于在该长轴上进行射束整形的第一组光学元件、以及用于在该短轴上进行射束整形的第二组光学元件,该束变换器在该长轴上扩宽该原始激光束以便生成经扩宽的原始激光束,该第一组光学元件包括均化器,该均化器在该长轴上对该经扩宽的原始激光束进行均化,并且该第二组光学元件包括至少一个透镜,该至少一个透镜将该束变换器的出口孔径成像到该工作平面中。


背景技术:

2.例如在wo 2018/019374 a1中描述了这种设备。
3.特别地,来自这种设备的线状激光照射可以用于加工工件。举例而言,工件可以是用作载体材料的玻璃板上的塑料材料。特别地,塑料材料可以是膜,在该膜上生产有机发光二极管(被称为oled)和/或薄膜晶体管。oled膜越来越多地用于智能手机、平板pc、电视机和具有屏幕显示器的其他设备中的显示器。在已经生产出电子结构之后必须从玻璃载体上分离该膜。有利地,这可以使用呈细激光线形式的激光照射来实施,该激光照射以限定的速度相对于玻璃板移动并且在该过程中破坏膜与玻璃板的粘合连接。实际上,这种应用经常被称为llo或激光剥离。
4.用限定的激光线照射工件的另一种应用可以是逐行熔化载体板上的非晶硅。在这种情况下,激光线同样以限定的速度相对于工件表面移动。由于熔化,可以将相对便宜的非晶硅转换成更高级的多晶硅。实际上,这种应用经常被称为固态激光退火或sla。
5.在工作平面上,这样的应用需要激光线在一个方向尽可能长,以便检测尽可能宽的作业区域,并且该激光线相比之下在其他方向上非常短,以便提供相应过程所需的能量密度。相应地,期望的是具有较大纵横比的长而细的激光线,例如平行于工作平面线宽为10μm、长度为100mm。激光线延伸的方向通常被称为所谓射束轮廓的长轴、而线宽被称为所谓射束轮廓的短轴。通常,激光线沿两轴均应具有限定的强度分布。例如,期望的是激光线具有沿长轴尽可能为矩形或梯形的强度分布,所述梯形的强度分布在应将多个这种激光线彼此相邻地放置以便形成更长的整体线的情况下可能是有利的。根据应用,沿短轴期望的是矩形的强度分布(所谓的礼帽状轮廓)、高斯分布或任何其他强度分布。
6.开篇引用的wo 2018/019374 a1披露了一种开篇阐述类型的设备并且包括与光学组件的元件有关的许多细节。光学组件包括对原始激光束进行准直的准直器、束变换器、均化器以及聚焦载台(fokussierstufe)。束变换器接收准直后的原始射束,并且在长轴上对其扩宽。原则上,束变换器也可以从多个激光源接收多个原始激光束,并且将所述原始激光
束组合以便形成具有更高功率的经扩宽的激光束。均化器在长轴上生成期望的射束轮廓。聚焦载台将整形后的激光束聚焦在工作平面区域中的限定位置。该已知的设备适用于llo应用和sla应用。然而,该设备对于一些特定的llo应用来说(例如在分离所谓的μled时)是不理想的。在这种情况下,期望提供多个单独的礼帽状强度分布。举例而言,可能期望的布置是其中沿着线等距地布置有多个单独的礼帽状强度分布。wo 2018/019374 a1的设备未提供这一点。


技术实现要素:

7.有鉴于此,本发明的主要目的是指定一种开篇阐述类型的替代性设备,藉由该设备可以有成本效益地生成具有较大纵横比的限定激光线。本发明的次要目的是指定一种开篇阐述类型的设备,该设备有成本效益且灵活地允许在工作平面上具有多个不同的照射图案。
8.在此背景下,根据本发明的一个方面提出了一种开篇阐述类型的设备,在这种情况下,第一组光学元件在均化器的后方生成中间图像并且进一步实施成像光学单元,该成像光学单元将该中间图像成像到工作平面中。
9.第一组光学元件主要在长轴上具有光学折射能力。因此,这些光学元件主要在长轴上影响射束轮廓。相比之下,第二组光学元件主要在短轴上具有光学折射能力。因此,这些光学元件主要在短轴上影响射束轮廓。在实施例中,光学元件可以各自包括柱面元件、特别是柱面透镜和/或柱面镜,这些柱面元件各自被布置成使得它们在长轴上或在短轴上显露光学折射能力。因此,在优选的实施例中,在长轴上进行射束整形和在短轴上进行射束整形被一分为二,使得可以分别单独考虑在长轴上进行射束整形和在短轴上进行射束整形。这使得可以在长轴上和在短轴上彼此很大程度上分开地对射束轮廓的强度分布确定尺寸和优化。结果,新型设备实现了纵横比(射束轮廓在长轴上的延伸范围与射束轮廓在短轴上的延伸范围之比)例如大于1000的限定的激光照射。
10.束变换器的出口孔径是在束变换器的输出端处的透光开口,经扩宽的激光束可以通过该透光开口射出,以便被馈送至均化器。在一些实施例中,出口孔径在短轴上可以具有大约1mm的开口,更一般地相对于短轴具有介于0.5mm与10mm之间的有效开口。第二组光学元件能够以缩小方式将此出口孔径成像到工作平面中,并且能够生成线宽非常小并且在短轴上具有礼帽状强度分布的激光线。然而,这种缩小的短轴成像需要沿光轴相对较长的路径长度。第一组光学元件在均化器的后方(如沿光轴看到的)生成中间图像并且将此中间图像成像到工作平面中。在优选的实施例中,第一组光学元件包括成像均化器,该成像均化器沿光轴在限定的平面中生成长轴射束轮廓。此平面用作中间图像平面。在中间图像平面中生成的长轴射束轮廓借助于第一组光学元件中的另外的光学元件被成像到工作平面中。在一些实施例中,均化器可以包括沿光轴的一个或多个微透镜阵列,并且中间图像因第一微透镜阵列的多透镜孔径叠加而得到。更一般来讲,第一组光学元件借助于均化器在均化器的输出侧生成长轴射束轮廓的中间图像并且借助于第一组光学元件中的另外的光学元件将此中间图像成像到工作平面中。此(另外的)成像可以相对于短轴成像将长轴成像相对较短的延伸范围加长到这样一种程度,使得两图像表示在工作平面中重合。结果,新型设备高效地实现了较大的纵横比。
11.因此,新型设备可以通过缩小光阑而在短轴上实现有利的礼帽状强度分布,相对于短轴该光阑的开口直径可以为》1mm。在制造技术上可有成本效益地生产这种光阑。然而,为了获得例如10μm的小线宽并且此外还使均化器在制造技术上看具有成本效益,有利的是通过在长轴上进行多次成像来桥接路径长度。新型设备通过对中间图像进行成像实现了这一点。
12.此外,可以非常有利地使用中间图像平面来放置梳状光阑,以便可选地获得在长轴上对射束轮廓进行分割。若有必要,这可以非常简单地设计新型设备,从而沿长轴生成多个单独的照射光斑。因此,新型设备的结构提供了短轴上的可变性(借助于束变换器的出口孔径实现线宽的变化)和长轴上的可变性(通过合适的光阑实现了对激光线的分割)。前述目的以简单且有成本效益的方式来实现。
13.在本发明的优选构型中,第一组光学元件进一步包括第一掩模,该第一掩模布置在中间图像的区域中。
14.在一些实施例中,第一掩模可以是梳状光阑,该光阑具有彼此相邻布置的多个光阑孔()、例如一序列等距布置的光阑孔。在另外的实施例中,掩模可以包括分段涂覆有交替的高反射层和抗反射层的镜。光阑孔或交替的层可以有利地在长轴上将射束轮廓分割成单独的照射光斑。原则上,可以自由选择第一掩模的透光或反射区域以及不透光或不反射区域的分布。在此构型中,新型设备有利地使用了可变基本概念,其方式是在长轴上对射束轮廓进行有成本效益的分割。该构型对于用于应分离的μled的llo应用或对于激光诱导前向转移(lift)(也就是说将已经分离的μled转移至另一显示器)来说是特别有利的。
15.在另一构型中,第一掩模构造为替换件(austauschteil)。
16.在此构型中,新型设备的用户可以可选地将第一掩模放置在均化器输出端处的中间图像的区域中或从此处移除所述第一掩模。在一些实施例中,第一掩模可以被固持在载体本体上,该载体本体可以可选地被移进或移出光学组件的射束路径。在这些实施例中,第一掩模可以以平移和/或旋转的方式被固持并且因此可选地被推到和/或摆动到射束路径中。该构型增加了新型设备的使用领域。
17.在另一构型中,第二组光学元件包括至少一个第二掩模。
18.在此构型中,新型设备具有掩模,用该掩膜可以以简单且高效的方式在短轴上获得射束轮廓的期望强度分布。在一些实施例中,借助于第二掩模实现短轴上的礼帽状轮廓。优选地,第二掩模的光阑孔》1mm,因为这允许有成本效益的实施方式。
19.在另一构型中,该至少一个第二掩模布置在束变换器的区域中。
20.将第二掩模放置在束变换器的区域中允许高效地实现短轴上期望的强度分布、特别是具有陡的侧面(flanke)的礼帽状轮廓。
21.在另一构型中,第二组光学元件生成另一中间图像,该至少一个第二掩模布置在该另一中间图像的区域中。优选地,该另一中间图像是束变换器的中间图像。
22.此构型尤其是在束变换器的区域中的安装空间有限的情况下提供了有利且可变的替代方案。
23.在另一构型中,该至少一个第二掩模构造为替换件。
24.在此构型中,新型设备的用户可以可选地将第二掩模放置在射束路径中或从射束
路径移除所述第二掩模。在一些实施例中,第二掩模可以被固持在载体本体上,该载体本体可以可选地被移进或移出光学组件的射束路径。第二掩模可以以平移和/或旋转的方式被固持并且因此可选地被推到和/或摆动到射束路径中。该构型能够增加新型设备的使用领域,其方式是在短轴上快速且单独地适配射束轮廓。
25.在另一构型中,成像光学单元包括折叠光学单元(faltungsoptik),该折叠光学单元具有至少一个镜元件、优选地具有实现多次折叠的至少两个镜元件。
26.在此构型中,成像光学单元可以特别地包括一个或多个柱面镜,该一个或多个柱面镜在长轴上对射束路径实现多次折叠。此构型实现了紧凑的新型设备同时保留了上述优点。
27.在另一构型中,第二组光学元件包括投影透镜,该投影透镜沿光轴布置成最靠近工作平面,折叠光学单元沿光轴布置在均化器与投影透镜之间。
28.在此构型中,第一组光学元件在一定程度上沿光轴安置在第二组光学元件之间。此布置还有助于紧凑的实现方式。此外,该布置实现了在短轴上的高射束品质。
29.在另一构型中,射束轮廓在短轴束宽上具有礼帽状强度分布。
30.礼帽状强度分布对于释放μled和其他单独的组成部分来说是特别有利的。
31.应理解,上述特征和下文将要解释的特征不仅可以在分别指定的组合中使用,而且可以在其他组合中使用或单独使用,而不偏离本发明的范围。
附图说明
32.附图中示出本发明的实施例,并且在下面的描述中对其进行了更为详细的解释。在附图中:
33.图1a示出了新型设备的实施例的长轴射束路径的简化的示意性图示,
34.图1b示出了图1a的实施例的短轴射束路径的简化的示意性图示,
35.图2示出了根据新型设备的实施例的射束轮廓的简化图示,
36.图3示出了根据新型设备的一些实施例的有利的射束轮廓的平面视图,
37.图4示出了图1a和图1b的实施例的长轴射束路径和短轴射束路径并提供了另外的细节,
38.图5a至图5c示出了根据新型设备的实施例的示例性强度分布,
39.图6示出了新型设备优选的实施例的细节,其中镜在长轴射束路径上折叠,以及
40.图7示出了图6的镜折叠的示意性图示。
具体实施例
41.新型设备的实施例整体在图1a和图1b通过附图标记10来表示。在这种情况下,设备10在工作平面14的区域中生成激光线12,以便对放置在工作平面14的区域中的工件16进行加工。在这种情况下,激光线12在x轴的方向上延伸并且线宽在此被视为在y轴的方向上。相应地,x轴在下文中表示形成在工作平面14(参见图2)上的射束轮廓的长轴并且y轴表示其短轴。
42.在一些实施例中,工件16可以包括具有oled的膜层,这些oled布置在玻璃板上并且旨在借助于激光线12从玻璃板上分离。为了加工工件16,激光线12可以相对于工件16沿
着箭头18的方向移动。
43.设备10包括激光光源20,该激光光源可以是例如生成在红外范围内或在uv范围内的激光的固态激光器。举例而言,激光光源20可以包括波长量级为1030nm的nd:yag激光器。在另外的示例中,激光光源20可以包括二极管激光器、准分子激光器或固态激光器,这些激光器分别生成波长在150nm与360nm之间、在500nm与530nm之间或在900nm至1070nm之间的激光。
44.激光光源20生成原始激光束22,该原始激光束例如可以通过光纤被输入耦合到光学组件24中。原始激光束22藉由光学组件24被整形成照射射束26,该照射射束限定射束方向28。射束方向28与工作平面14相交。
45.光学组件24包括束变换器30,该束变换器在x方向上(与长轴相对应)扩宽原始激光束22。在优选的实施例中,束变换器30可以被实现为像开篇引用的wo 2018/019374 a1中详细描述的束变换器那样。因此,针对下文描述的束变换器和均化器,wo 2018/019374 a1通过援引并入本文。
46.特别地,束变换器30可以包括透明的、整体的平面元件,该元件具有彼此基本上平行的前侧和后侧。该平面元件可以被布置成与原始激光束22成锐角,如图1b所说明的。前侧和后侧各自可以具有反射涂层,使得输入耦合到前侧倾斜的平面元件中的原始激光束22在平面元件内经历多次反射,然后才在平面元件的后侧处射出、在x轴的方向上扩宽。在其他实施例中,束变换器可以实现为光阑或借助于光阑实现。
47.光学组件24包括长轴光学单元32,该长轴光学单元在此仅示意性地说明、并且在长轴上整形经扩宽的原始激光束并将整形后的原始激光束成像到工作平面14上。特别地,长轴光学单元32可以包括一个或多个微透镜阵列(在此未描绘出)、以及主要在长轴上具有光学折射能力的一个或多个透镜。微透镜阵列和该一个或多个透镜可以构造为柱面透镜,这些柱面透镜的圆柱轴在y方向上延伸并且这些柱面透镜形成成像均化器,该成像均化器在长轴上均化原始激光束22以便在长轴上获得限定的典型礼帽状强度分布。
48.光学组件24进一步包括多个光学元件34、36、38,该多个光学元件在短轴上整形经扩宽的原始激光束并将整形后的原始激光束聚焦到工作平面14上。光学元件34、36、38沿光轴40布置,并且在这种情况下包括第一透镜34和第二透镜36,这两个透镜一起形成望远镜组件。在这种情况下,光学元件38是具有一个或多个透镜元件的物镜,该物镜在短轴上将照射射束26聚焦到工作平面14上。
49.光学组件24整体设置用于生成照射射束26,该照射射束在工作平面14的区域中具有限定的射束轮廓42。图2示出了这种射束轮廓42的理想化表示。射束轮廓42根据沿x轴和y轴的相应位置描述了工作平面14上的激光辐射强度i。如所说明的,射束轮廓42具有长轴44和短轴46,长轴在x方向上具有长轴束宽,短轴在y方向上具有短轴束宽。短轴46束宽可以被描述为例如半峰全宽(fwhm)或90%的强度值之间的宽度(90%峰全宽,fw@90%)。在这种情况下,射束轮廓42在短轴上具有礼帽状轮廓,具有第一侧面48、第二侧面50、以及在第一侧面48与第二侧面50之间的在很大程度上平坦的平顶(plateau)52。原则上,射束轮廓42尤其是在短轴46上可以具有不同的强度分布,例如高斯强度分布。
50.如在图2中以理想化方式表示的射束轮廓42对于一些应用来说(例如从载体板上分离相对较大的oled膜)是期望的。相比之下,对于其他应用,可能期望将射束轮廓42分割
成多个相互间隔开的照射光斑54a、54b、54c
……
。图3以工作平面14的示意性平面视图从上方示出了这种分割后的射束轮廓42'。在一种优选的实施例中,光学组件可以生成射束轮廓42',其中,照射光斑54a、54b、54c
……
在长轴上等距地分布。在这种情况下,优选地,长轴在量级为100mm的数量级上延伸。在这种情况下,有利地,照射光斑54a、54b、54c
……
各自具有例如尺寸为20μm x 20μm的大致矩形的印痕(footprint)并且可以例如彼此间隔100μm。优选地,在这种情况下,照射光斑54a、54b、54c
……
各自在短轴上具有礼帽状轮廓。这种分割后的射束轮廓42'对于llo或lift应用来说是有利的,在这种应用中,要从载体板上分离多个μled。新型设备10在一些实施例中容易且高效地实现这种期望的射束轮廓42,如下文另外参考图4至图7解释的。在此,相同的附图标记表示与先前相同的元件。
51.图4示出了图1a和图1b的长轴光学单元32并具有另外的细节。长轴光学单元32包括均化器56,在一些实施例中,该均化器可以包括第一微透镜阵列58a和第二微透镜阵列58b,第一微透镜阵列和第二微透镜阵列沿光轴彼此以限定的距离布置。在这种情况下,第一光学元件60、第二光学元件62、以及第三光学元件64布置在射束路径的更远的路线上。在一些实施例中,元件60、62、64中的一个或多个可以是傅立叶透镜。在其他实施例中,元件60、62、64可以是镜元件、特别是柱面镜,如下文参考图6和图7解释的。
52.在这种情况下,均化器56和光学元件60、62、64形成第一组光学元件并且在长轴上整形经扩宽的原始激光束。相比之下,光学元件34、36、38形成第二组光学元件,该第二组光学元件在短轴上整形经扩宽的原始激光束。如上文已经说明的,在这种情况下,光学元件60生成长轴射束轮廓的中间图像66。中间图像66借助于光学元件62、64被成像到工作平面14上。有利地,在这种情况下,可以在中间图像66的区域中布置(第一)掩模68。特别地,掩模68可以是具有彼此相邻布置的多个光阑孔的梳状光阑。使用这种掩模68允许在长轴上对射束轮廓42'(图3)进行简单且高效的分割,以便获得根据图3的相互间隔开的照射光斑54a、54b、54c
……

53.替代性地或作为补充,在这种情况下,可以在束变换器30的区域中和/或在束变换器30的中间图像71的区域中布置另一掩模70。该另一掩模70可以具有相对于光学元件34、36、38的短轴射束路径》1mm的光阑孔。借助于掩模70,可以容易且高效地在短轴上获得礼帽状强度分布,其具有非常陡的侧面和在很大程度上平坦的平顶。在这种情况下,短轴射束路径上的长路径长度有利地缩小了光阑孔在工作平面14上的成像,以便获得在短轴上尺寸为20μm的照射光斑54a、54b、54c
……
,这在图3中以示例性方式说明。
54.举例而言,图5a示出了射束轮廓42、42'相对于短轴的强度分布,如可以借助于前述掩模70获得的。图5b示出了射束轮廓42在没有掩模68的情况下相对于长轴的强度分布。图5c示出了已经使用前述掩模68在长轴上分割了的强度分布,其中具有两个相互间隔开的线部分72a、72b。为了获得根据图5c的具有相互间隔开的线部分72a、72b的强度分布,掩模68可以在中间图像66的区域中具有两个相互间隔开的光阑孔。可以使用不同的掩模68(例如以图3所示出的方式)以不同方式分割射束轮廓42。
55.图6示出一个实施例的光学组件24并具有另外的细节。除了短轴光学单元的在这种情况下各自实施为柱面透镜的已经提及的光学元件34、36、38、以及长轴光学单元的在这种情况下各自实施为柱面镜的光学元件60、62、64之外,光学组件24在这种情况下还包括呈望远镜组件的两个另外的透镜74、76。透镜74、76将原始激光束聚焦到束变换器30的入口孔
径上。一起形成(另一)望远镜的透镜34、36布置在束变换器30的输出端处。在一些实施例中,可以在透镜34、36之间布置可选的空间滤光片78,例如以便减少可能的衍射伪影。在这种情况下,附图标记80表示将经扩宽的原始射束偏转到均化器56的可选的偏转镜。有利地,偏转镜80有助于实现光学组件24的紧凑结构。在这种情况下,在均化器56(该均化器也可以包括两个微透镜阵列58a、58b)的后方,均化后的激光束借助于另一偏转镜(在这种情况下被隐藏)被引导至镜60、62。在这种情况下,镜60、62将激光束多次反射,如图7以简化方式示出的,并且在此在掩模68的区域中生成中间图像。经掩模的中间图像借助于镜60、62、64被引导至投影透镜38。投影光学单元38将经扩宽的激光束作为照射射束26聚焦到工作平面上并且在此处生成激光线12、或取决于掩模68生成可以在长轴上分布的多个照射光斑。在此,载体以附图标记82说明,并且该载体可以根据期望的应用来将掩模68移动到射束路径上或从射束路径上移出。

技术特征:
1.一种用于在工作平面(14)上生成限定的激光照射(12)的设备,所述设备具有设置用于生成原始激光束(22)的激光光源(20)、并且具有接收所述原始激光束(22)并沿光轴(40)将所述原始激光束整形成照射射束(26)的光学组件(24),其中,所述照射射束(26)限定与所述工作平面(14)相交的射束方向(28),其中,所述照射射束(26)在所述工作平面(14)的区域中具有射束轮廓(42;42'),所述射束轮廓垂直于所述射束方向(28)具有长轴(44)和短轴(46),所述长轴具有长轴束宽,所述短轴具有短轴束宽,其中,所述光学组件(24)包括具有出口孔径的束变换器(30)、用于在所述长轴上进行射束整形的第一组光学元件(56,60,62,64)、以及用于在所述短轴上进行射束整形的第二组光学元件(34,36,38),其中,所述束变换器(30)在所述长轴上扩宽所述原始激光束(22)以便生成经扩宽的原始激光束,其中,所述第一组光学元件(56,60,62,64)包括均化器(56),所述均化器在所述长轴上对所述经扩宽的原始激光束进行均化,其中,所述第二组光学元件(34,36,38)包括至少一个透镜(38),所述至少一个透镜将所述束变换器(30)的出口孔径成像到所述工作平面中,其特征在于,所述第一组光学元件(56,60,62,64)在所述均化器(56)的后方生成中间图像(66)并且进一步实现一成像光学单元,所述成像光学单元将所述中间图像(66)成像到所述工作平面(14)中。2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一组光学元件(56,60,62,64)进一步包括第一掩模(68),所述第一掩模布置在所述中间图像(66)的区域中。3.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述第一掩模(68)构造为替换件。4.根据权利要求2或3所述的设备,其特征在于,所述第一掩模(68)是具有彼此相邻布置的多个光阑孔的梳状光阑,所述梳状光阑在所述工作平面(14)的区域中生成单独的照射光斑(54a,54b,54c)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备,其特征在于,所述第二组光学元件(34,36,38)包括至少一个第二掩模(70)。6.根据权利要求5所述的设备,其特征在于,所述至少一个第二掩模(70)布置在所述束变换器(30)的区域中。7.根据权利要求5或6所述的设备,其特征在于,所述第二组光学元件(34,36,38)生成另一中间图像(71),其中,所述至少一个第二掩模布置在所述另一中间图像(71)的区域中。8.根据权利要求5至7中任一项所述的设备,其特征在于,所述至少一个第二掩模(70)构造为替换件。9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备,其特征在于,所述成像光学单元包括折叠光学单元,所述折叠光学单元具有至少一个镜元件、优选地具有至少两个镜元件,所述至少两个镜元件实现多次折叠。10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述第二组光学元件(34,36,38)包括投影透镜(38),所述投影透镜沿所述光轴(40)布置成最靠近所述工作平面(14),其中,所述折叠光学单元沿所述光轴(40)布置在所述均化器(56)与所述投影透镜(38)之间。11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备,其特征在于,所述射束轮廓(42;42')在所述短轴束宽上具有礼帽状强度分布(48,50,52)。

技术总结
一种用于在工作平面(14)上生成限定的激光照射(12)的设备,该设备具有激光光源(20),该激光光源生成原始激光束(22)。光学组件(24)接收原始激光束(22)并沿光轴(40)将该原始激光束整形成照射射束(26)。照射射束(26)限定与工作平面(14)相交的射束方向(28)。照射射束(26)在工作平面(14)的区域中具有射束轮廓(42;42'),该射束轮廓垂直于射束方向(28)具有长轴(44)和短轴(46),该长轴具有长轴束宽,该短轴具有短轴束宽。光学组件(24)包括具有出口孔径的束变换器(30)、用于在长轴上进行射束整形的第一组光学元件(56,60,62,64)、以及在短轴上进行射束整形的第二组光学元件(34,36,38)。束变换器(30)在长轴上扩宽原始激光束(22),以便生成经扩宽的原始激光束。第一组光学元件(56,60,62,64)包括均化器(56),该均化器在长轴上对经扩宽的原始激光束进行均化。第二组光学元件(34,36,38)包括至少一个透镜(38),该至少一个透镜将束变换器(30)的出口孔径成像到工作平面中。第一组光学元件(56,60,62,64)在均化器(56)的后方生成中间图像(66)并且进一步实施成像光学单元,该成像光学单元将中间图像(66)成像到工作平面(14)中。将中间图像(66)成像到工作平面(14)中。将中间图像(66)成像到工作平面(14)中。


技术研发人员:C
受保护的技术使用者:通快激光与系统工程有限公司
技术研发日:2021.10.20
技术公布日:2023/7/22
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