[发明专利]多面镜校准系统

说明书

相关申请案交叉参照

本申请案是参照于2008年1月10日提出申请且名称为“多激光束定位及能量递送系统(Multiple Laser Beam Positioning and Energy Delivery System)”的美国临时专利申请案第61/020,273号，该申请案的揭示内容特此以引用方式并入且特此依据37 CFR 1.78(a)(4)及(5)(i)要求其优先权。

本申请案与在同一日期提出申请且名称为“多光束钻孔系统(Multiple Beam Drilling System)”相关，该申请案让与本发明的受让人且亦以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明总的是涉及装置校准，且具体而言涉及用以引导激光束的多转向面镜的校准。

背景技术

激光束已用在制造系统多年，针对诸如基板等物体实施如物体的钻孔、熔融或烧蚀等作业。为缩短制造时间，这些系统可使用多激光束，因而对于这些多光束系统的准确性的要求不断增加。

关于Müller等人的第6,615,099号美国专利，是揭露一种使用“偏转装置(deflection device)”用以校准激光加工机械的作业程序，所述专利的揭示内容以引用方式并入本文中。所述方法首先产生校准板的影像，用以定义由所述反射装置造成的成像误差。在所述测试板上形成测试图案，并测量所述测试图案以定义光学偏移后，所述校准板被测试板替换。多个工件可通过补偿这些成像误差及所述光学偏移后而在所述机械中进行加工。

发明内容

本发明提供改进系统及方法应用在用以引导激光束的多面镜的校准。

藉此，根据本发明的一方面是提供一种光学系统，包含：多个选择性引导面镜，分别被设置用以引导激光束至场域内的可选择位置；多个面镜方位传感器，用以感测这些选择性引导面镜的方位，并提供多个面镜方位输出；以及自动校准子系统，用以自动校准这些选择性引导面镜，所述自动校准子系统包含：标靶，具有至少与各所述选择性引导面镜的所述场域一样大的面积，并用以在所述标靶上提供由激光束照射的光学可见指示，所述标靶是可复写的并具有多个光学可见的基准标记；标靶定位器，用以在各所述多个选择性引导面镜引导所述激光束的所述标靶上的可选择位置的同时，将所述标靶选择性地定位在相对应于各所述选择性引导面镜的这些场域中；光学传感器，用以在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并提供多个激光束照射输出；以及相关器，用以因应这些面镜方位输出以及这些激光束照射输出而提供校准输出。

根据本发明的一较佳实施例，所述光学系统可用在校准阶段及生产阶段中。

较佳地，所述校准阶段包含：将各所述多个面镜定位在第一方位；利用这些传感器，感测各所述多个面镜的所述第一方位并提供多个面镜方位输出；固定所述标靶至所述标靶定位器；针对各所述多个选择性引导面镜：通过定位所述标靶定位器，在所述多个选择性引导面镜其中之一引导所述激光束至所述标靶上的可选择位置时，将所述标靶选择性地定位在所述多个选择性引导面镜其中之一的所述场域中，进而在所述标靶上产生多个激光束照射标记；在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并为所述多个选择性引导面镜其中之一提供多个激光束照射输出；以及抹除这些激光束照射标记；以及将这些面镜方位输出与这些激光束照射输出产生关联，以为各所述多个选择性引导面镜提供校准输出。

或者，所述校准阶段包含：将各所述多个面镜定位在第一方位；利用这些传感器，感测各所述多个面镜的所述第一方位并提供多个面镜方位输出；固定所述标靶至所述标靶定位器；通过定位所述标靶定位器，在各所述多个选择性引导面镜引导所述激光束至所述标靶上的可选择位置时，将所述标靶选择性地定位在相对应各所述多个选择性引导面镜的这些场域中；在所述激光束照射在所述标靶上之后查看所述标靶，并提供多个激光束照射输出；以及，将这些面镜方位输出与这些激光束照射输出产生关联，以为各所述多个选择性引导面镜提供校准输出。

较佳地，所述生产阶段包含激光钻孔阶段、激光烧蚀阶段及激光加工阶段至少其中之一。

根据本发明的较佳实施例，所述标靶包含：基板；光致变色层(photochromic layer)，形成在所述基板的上表面；透明层，覆盖在所述光致变色层上；金属层，形成在所述基板的下表面；及热电致冷器(thermoelectric cooler)，耦合至所述金属层的下表面。另外，这些可见基准标记是形成在所述光致变色层内。