[实用新型]一种准分子激光微细加工大视场像方远心直写投影物镜

摘要

本实用新型公开了一种准分子激光微细加工用的像方远心直写投影成像物镜，属于激光微细加工及其应用技术领域。物方视场范围内，除轴上主光线，所有主光线以一定角度入射投影物面；像方视场范围内，所有主光线垂直入射成像像面。结构为两部分：第一部分由一片双凸透镜构成。第二部分由五片透镜构成：第一片为双凹透镜，第二片为左凹右凸透镜，第三片为左凸右凹透镜，第四片为双凸的透镜，第五片为双凸透镜，两部分之间放置光栅。本实用新型改善了直写投影成像物镜造成的被加工工件加工下表面图形相对于上表面图形向光轴外侧偏离的情况，通过第二部分第二片透镜对入射光线发散作用，扩大投影成像物镜的物方视场范围，提高了准分子激光微细加工效率。

主权项

一种准分子激光微细加工用的像方远心直写投影成像物镜，其特征在于：包括第一部分、第二部分和光阑，所述的第一部分包括第一透镜，第一透镜为双凸的透镜结构形式，所述的第二部分包括从左到右依次放置的第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述的第二透镜采用双凹的透镜结构形式，所述的第三透镜采用左凹右凸的透镜结构形式，所述的第四透镜采用左凸右凹的透镜结构形式，所述的第五透镜采用双凸的透镜结构形式，所述的第六透镜采用双凸的透镜结构形式，光阑放置在第一透镜和第二透镜之间，靠近第二透镜；发散角度为θ的准分子激光经整形处理后照射在掩模上，通过设定归一化视场主光线发散角为对应的归一化因子乘以准分子激光发散角度θ，来消除准分子激光经掩模后主光线发散角度的实际值与理论设计值的差异；轴上视场主光线(16)依次经过第一部分中的第一透镜第一面(2)、第一透镜第二面(3)后，与轴外视场主光线交于光轴(1)上一点，该点亦为光阑(14)所在位置，而后依次通过第二部分的第二透镜第一面(4)、第二透镜第二面(5)、第三透镜第一面(6)、第三透镜第二面(7)、第四透镜第一面(8)、第四透镜第二面(9)、第五透镜第一面(10)、第五透镜第二面(11)，第六透镜第一面(12)，第六透镜第二面(13)后，垂直入射工件加工上表面；轴外视场主光线(17)与光轴(1)成一角度(15)发散，设定该角度的数值为对应归一化视场的归一化因子乘以准分子激光发散角度θ，轴外视场主光线依次经过第一部分中的第一透镜第一面(2)、第一透镜第二面(3)后，与轴上视场主光线交于光轴(1)上一点，该点亦为光阑(14)所在位置，而后依次通过第二部分的第二透镜第一面(4)、第二透镜第二面(5)、第三透镜第一面(6)、第三透镜第二面(7)、第四透镜第一面(8)、第四透镜第二面(9)、第五透镜第一面(10)、第五透镜第二面(11)，第六透镜第一面(12)，第六透镜第二面(13)后，垂直入射工件加工上表面；各视场边缘光线依次经过第一部分中的第一透镜第一面(2)、第一透镜第二面(3)、第二透镜第一面(4)、第二透镜第二面(5)、第三透镜第一面(6)、第三透镜第二面(7)、第四透镜第一面(8)、第四透镜第二面(9)、第五透镜第一面(10)、第五透镜第二面(11)，第六透镜第一面(12)，第六透镜第二面(13)后，与各自视场的主光线相交于工件加工上表面。