[发明专利]激光成丝切割装置

说明书

本发明公开一种激光成丝切割装置，激光成丝切割装置包括轴棱锥镜、长焦距透镜、振镜组件和场镜，激光束通过轴棱锥镜转换成贝塞尔光束，再通过长焦距透镜将贝塞尔光束投射在振镜组件上，通过振镜组件控制贝塞尔光束偏转，再通过场镜使贝塞尔光束产生干涉，形成长焦深的线焦点，就可在工件的表面实现快速切割。贝塞尔光束具备较长的焦深，其经振镜组件反射后通过场镜，投射在工件表面，即使光束偏移使场镜与投射点之间的距离发生变化，但投射点仍然处于焦深范围内，并不会影响切割效果。

技术领域

本发明涉及激光切割领域，特别涉及一种激光成丝切割装置。

背景技术

随着科学技术的发展，透明材料如玻璃、蓝宝石等已经广泛应用在指纹识别按键、摄像头保护镜片、平板和智能手机屏幕等消费电子领域。在将透明材料应用到产品中之前，需对透明材料进行切割加工。由于透明材料具有硬度高的特性，因此，现有技术中大多采用激光来对透明材料进行切割加工。贝塞尔切割镜头，可以使激光器的高斯光束由圆形光束转化为贝塞尔光束干涉形成的线聚焦点，以用于蓝宝石和玻离等材料的成丝切割。在实际应用切割当中，现有的应用，要么通过移动贝塞尔切割镜头，要么通过移动加工平面，来实现不形状的切割目的。无论是移动贝塞尔切割镜头，还是移动加工平面，其加工效率相对都是很低的。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种激光成丝切割装置，旨在解决现有技术中激光对蓝宝石和玻璃等材料成丝切割效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明依据贝塞尔切割镜头的光路原理，提出一种激光成丝切割装置，包括沿光路方向依次设置的轴棱锥镜、长焦距透镜、振镜组件和场镜；

所述轴棱锥镜用于将准直光束转化为贝塞尔光束，所述贝塞尔光束经所述长焦距透镜照射在所述振镜组件上，所述振镜组件用于控制所述贝塞尔光束偏转，所述场镜用于将所述贝塞尔光束干涉聚焦于工件上。

在一实施例中，所述长焦距透镜位于所述轴棱锥镜的贝塞尔焦深末端，所述长焦距透镜的聚焦点位于所述振镜组件和场镜之间。

在一实施例中，所述振镜组件包括使所述贝塞尔光束在第一平面内偏转的第一振镜，以及使所述贝塞尔光束在第二平面内偏转的第二振镜，所述第二平面与所述第一平面垂直。

在一实施例中，所述激光成丝切割装置还包括激光发生器和扩束镜，所述激光发生器发射的激光经所述扩束器射入所述轴棱锥镜。

在一实施例中，所述激光发生器发出的激光束包括高斯光束、平顶光束或多模光束，所述激光发生器产生的激光包括紫外光、红外光或绿光。

在一实施例中，所述轴棱锥镜的锥角α＜30°。

在一实施例中，入射到所述轴棱锥镜的激光光斑的直径小于8mm。

在一实施例中，所述场镜包括平场聚焦透镜，所述场镜的焦距大于80mm。

在一实施例中，所述激光成丝切割装置还包括镀于所述轴棱锥镜表面的激光增透膜。

本发明通过设置包括轴棱锥镜、长焦距透镜、振镜组件和场镜的激光成丝切割装置，使激光束通过轴棱锥镜转换成贝塞尔光束，再通过长焦距透镜将贝塞尔光束投射在振镜组件上，通过振镜组件控制贝塞尔光束偏转，再通过场镜使贝塞尔光束产生干涉，形成长焦深的线焦点，就可在工件的一表面实现快速的成丝切割。此外贝塞尔光束具备较长的焦深，其经振镜组件反射后通过场镜，投射在工件表面，即使光束偏移使场镜与投射点之间的距离发生变化，但投射点仍然处于焦深范围内，并不会影响切割效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。