專利名稱：激光束的光路經(jīng)距離一定的導(dǎo)光板激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置用導(dǎo)光板的加工，更為詳細(xì)地講，涉及在以激光加工導(dǎo)光板過程中保持光路經(jīng)為一定從而能夠提供高品質(zhì)的導(dǎo)光板的導(dǎo)光板激光加工裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display, LCD)由于無自發(fā)光性因而需要另行設(shè)置發(fā)光源。這種發(fā)光源配置于液晶面板的背面并透過液晶面板而照射光，因而通常稱之為背光單兀(Back Light Unit, BLU)。就背光單元而言，理想的是作為面光源發(fā)揮功能，而涵蓋整個(gè)面具有均勻的亮度的面光源在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)，因而使用使從諸如冷陰極熒光燈(CCFL)或發(fā)光二極管(LED)之類的類似于線光源或點(diǎn)光源的廣源照射的光擴(kuò)散調(diào)整為近于面光源的狀態(tài)的方式。這里，為了擴(kuò)散光而起重要作用的就是導(dǎo)光板(Light Guide Plate，LGP)。導(dǎo)光板通常是由丙烯酸樹脂構(gòu)成的板材，并形成有規(guī)定的圖案使得從配置于側(cè)面或底面的廣源照射的光朝向整個(gè)面均勻地?cái)U(kuò)散。該圖案使光反射或折射而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目的，而導(dǎo)光板整個(gè)面上的亮度均勻性由圖案的形態(tài)而決定。于是，逐漸要求復(fù)雜且精密的導(dǎo)光板的圖案，且隨著顯示裝置的大面積化，縮短圖案形成所需的時(shí)間也成為急需解決的課題。為了解決這種課題而在開發(fā)利用激光束在丙烯酸板材上形成圖案的各種技術(shù)。圖8是表示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)以激光在導(dǎo)光板上形成圖案的導(dǎo)光板加工裝置的一例的概略俯視圖，圖示的是韓國特許第460790號(hào)的一個(gè)附圖。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光板加工裝置包括相對(duì)固定的Y軸導(dǎo)軌62、沿著Y軸導(dǎo)軌移動(dòng)的X軸導(dǎo)軌61、固定于X軸導(dǎo)軌的第一反光鏡58、沿著X軸導(dǎo)軌移動(dòng)的第二反光鏡59。在這種構(gòu)成中若激光系統(tǒng)53朝向第一反光鏡58照射激光束，則激光束在第一反光鏡58朝向第二反光鏡59被反射,在第二反光鏡59重新被反射的激光束到達(dá)位于第二反光鏡59下方的導(dǎo)光板41,從而在導(dǎo)光板41上形成規(guī)定的導(dǎo)光圖案部45。為了在導(dǎo)光板41的整個(gè)面上形成導(dǎo)光圖案部45，X軸導(dǎo)軌61和固定于此的第一反光鏡58應(yīng)沿著Y軸導(dǎo)軌62移動(dòng)，且第二反光鏡59應(yīng)沿著X軸導(dǎo)軌61移動(dòng)。相反，激光系統(tǒng)53和導(dǎo)光板41保持相對(duì)固定的位置，因而自激光系統(tǒng)53至導(dǎo)光板41的激光束的光路經(jīng)隨時(shí)變化。這樣，若激光束的光路經(jīng)被改變則到達(dá)導(dǎo)光板41時(shí)激光束的截面直徑變化。例如，若光路經(jīng)拉長則激光束更加擴(kuò)散，因而其截面直徑也就變大。激光束的截面直徑變化使導(dǎo)光圖案部45的大小變化，另一方面，導(dǎo)光圖案部45的深度也隨能量密度的減少而變化。其結(jié)果，在導(dǎo)光板上形成具有稍微不同于所要形成的圖案的大小和深度的圖案，因而發(fā)生加工結(jié)束的導(dǎo)光板的品質(zhì)均勻性降低的問題
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)課題 本發(fā)明是為了解決上述的問題而研究出的，其目的在于提供一種保持激光束的光路經(jīng)為一定從而能夠在導(dǎo)光板的整個(gè)面上形成均勻的圖案的導(dǎo)光板激光加工裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種以簡單的構(gòu)造和控制體系保持光路經(jīng)為一定從而不僅是制作過程還使維修保養(yǎng)能夠容易進(jìn)行的導(dǎo)光板激光加工裝置。本發(fā)明的其它的目的、特定的各種優(yōu)點(diǎn)以及新穎的特征通過與各個(gè)附圖結(jié)合的以下的詳細(xì)說明和各個(gè)較佳實(shí)施例將更加清楚。課題解決方案為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置其特征是，包括:框架；生成激光束且固定設(shè)置于上述框架的激光起振部；在上述框架上直線往返輸送，且用于從上述激光起振部接受激光束并照射該激光束從而在加工對(duì)象即導(dǎo)光板上形成預(yù)定的圖案的激光照射部；在上述激光照射部與激光起振部之間形成上述激光束的傳遞路徑的激光傳遞部；以及在上述框架上向與上述激光照射部的輸送方向交叉的方向直線往返輸送，且支撐上述加工對(duì)象即導(dǎo)光板的輸送平板，上述激光傳遞部包括反射上述激光束的多個(gè)反射鏡和在上述激光照射部向拉長光路經(jīng)距離的方向輸送時(shí)向縮短上述光路經(jīng)距離的方向輸送的路徑調(diào)整塊，而上述多個(gè)反射鏡中至少一個(gè)設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊。這樣，通過激光照射部與路徑調(diào)整塊的相對(duì)的輸送能夠保持激光束行進(jìn)的全部光路經(jīng)距離為一定。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置最好具體化為，上述激光傳遞部的路徑調(diào)整塊在平行于上述激光照射部的直線上向與上述激光照射部相反方向輸送，在假定上述激光束的行進(jìn)方向?yàn)?°時(shí)，上述激光傳遞部的多個(gè)反射鏡包括:設(shè)置于上述框架并將從上述激光起振部射出的上述激光束向-90°方向反射的第一反射鏡；設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第一反射鏡的激光束向+90°方向反射的第二反射鏡；設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第二反射鏡的激光束向+90°方向反射的第三反射鏡；設(shè)置于上述框架并將來自上述第三反射鏡的激光束向-90°方向反射的第四反射鏡；設(shè)置于上述框架并將來自上述第四反射鏡的激光束向-90°方向反射的第五反射鏡；以及設(shè)置于上述激光照射部并將來自上述第五反射鏡的激光束向+90°方向反射的第六反射鏡，上述第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡以及第五反射鏡在同一個(gè)平面內(nèi)反射上述激光束，上述第六反射鏡沿垂直于上述平面的平面反射上述激光束。而且，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置可具體化為，上述激光傳遞部的路徑調(diào)整塊與上述激光照射部在相同的直線上向相同的方向輸送，在假定上述激光束的行進(jìn)方向?yàn)?°時(shí)上述激光傳遞部的多個(gè)反射鏡包括:設(shè)置于上述框架并將從上述激光起振部射出的激光束向+90°方向反射的第一反射鏡；設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第一反射鏡的激光束向-90°方向反射的第二反射鏡；設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第二反射鏡的激光束向-90°方向反射的第三反射鏡；以及設(shè)置于上述激光照射部并將來自上述第三反射鏡的激光束向+90°方向反射的第四反射鏡，上述第一反射鏡、第二反射鏡以及第三反射鏡在同一個(gè)平面內(nèi)反射上述激光束，上述第四反射鏡沿垂直于上述平面的平面反射上述激光束。而且，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置還可具體化為，上述激光傳遞部的路徑調(diào)整塊在與上述激光照射部成直角的直線上輸送，在假定上述激光束的行進(jìn)方向?yàn)?°時(shí)上述激光傳遞部的多個(gè)反射鏡包括:設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述激光起振部的激光束向-90°方向反射的第一反射鏡；設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第一反射鏡的激光束向-90°方向反射的第二反射鏡；設(shè)置于上述框架并將來自上述第二反射鏡的激光束向+90°方向反射的第三反射鏡；以及設(shè)置于上述激光照射部并將來自上述第三反射鏡的激光束向+90°方向反射的第四反射鏡，上述第一反射鏡、第二反射鏡以及第三反射鏡在同一個(gè)平面內(nèi)反射上述激光束，上述第四反射鏡沿垂直于上述平面的平面反射上述激光束。在根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置中，上述路徑調(diào)整塊的輸送速度最好為上述激光照射部的輸送速度的1/2。而且，在根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置中，上述激光照射部和路徑調(diào)整塊最好分別由從傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)、滾珠螺桿驅(qū)動(dòng)、齒輪齒條副驅(qū)動(dòng)以及通過線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)中選擇的一個(gè)驅(qū)動(dòng)方式而輸送。而且，在根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置中，更為理想的是，上述激光照射部和路徑調(diào)整塊分別固定于卷繞在一對(duì)帶輪之間的正時(shí)帶而輸送，進(jìn)而，固定有上述激光照射部的驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶卷繞在第一帶輪與第二帶輪之間，固定有上述路徑調(diào)整塊的從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶卷繞在第三帶輪與第四帶輪之間，上述第一帶輪由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，上述第二帶輪和第三帶輪一體旋轉(zhuǎn)，而上述第二帶輪的直徑為上述第三帶輪的直徑的2倍，上述第三帶輪與第四帶輪之間的距離為上述第一帶輪與第二帶輪之間的距離的1/2以上，上述激光照射部和上述路徑調(diào)整塊分別固定于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶的緊繃側(cè)和從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶的緊繃側(cè)或者分別固定于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶的弛緩側(cè)和從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶的弛緩側(cè)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，即便激光照射部移動(dòng)也能夠保持從激光起振部的光路經(jīng)為一定，其結(jié)果，可在導(dǎo)光板的整個(gè)面上形成均勻且精確的圖案。而且，用于調(diào)整激光的光路經(jīng)的路徑調(diào)整塊與激光照射部聯(lián)動(dòng)而直線往返輸送，因而僅憑簡單的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)即可保持光路經(jīng)為一定。因此，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置無論是制作還是維修保養(yǎng)均能夠顯著地節(jié)省努力、時(shí)間以及費(fèi)用。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置的第一實(shí)施例的俯視圖。圖2是圖1的實(shí)施例的主視圖。圖3是圖1的實(shí)施例的左側(cè)視圖。圖4是圖1的實(shí)施例的側(cè)視圖詳圖。圖5是說明圖1的實(shí)施例的光路經(jīng)的變化的概略俯視圖。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置的第二實(shí)施例的光路經(jīng)變化的概略俯視圖。圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置的第三實(shí)施例的光路經(jīng)變化的概略俯視圖。圖8是圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光板加工裝置的一例的概略俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置的較佳實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置的第一實(shí)施例的俯視圖，圖2是圖1的實(shí)施例的主視圖，圖3是圖1的實(shí)施例的左側(cè)視圖，圖4是圖1的實(shí)施例的側(cè)視圖詳圖?？蚣?0用于支撐其它的各構(gòu)成，其形態(tài)或材質(zhì)、構(gòu)造能夠根據(jù)需要通過通常的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。激光起振部50生成并向外部射出激光束，該激光束最終到達(dá)激光照射部300而照射在如丙烯酸板那樣的加工對(duì)象，從而在丙烯酸板上形成預(yù)定的光學(xué)圖案，其結(jié)果可將丙烯酸板制造成導(dǎo)光板。激光起振部50固定設(shè)置于框架10。激光照射部300接受從激光起振部50射出的激光束并將該激光束向丙烯酸板等照射。激光照射部300設(shè)置成相對(duì)于框架10在一個(gè)方向上進(jìn)行直線往返輸送以能夠?qū)Ρ┧岚宓恼麄€(gè)板面照射激光束。另一方面，加工對(duì)象即丙烯酸板被向?qū)嵸|(zhì)上垂直于激光照射部300的輸送方向的方向輸送，由此能夠在丙烯酸板的整個(gè)面上形成圖案。于是，支撐加工對(duì)象即丙烯酸板的輸送平板40設(shè)置成相對(duì)于框架10進(jìn)行直線往返輸送。這樣，為了使激光束從固定設(shè)置于框架10的激光起振部50順利地傳遞到相對(duì)于框架10進(jìn)行直線往返輸送的激光照射部300而具備激光傳遞部，而激光傳遞部包括多個(gè)反射鏡 110、120、130、140、150、160 和路徑調(diào)整塊 200。在圖示于圖1至圖4的例子中反射鏡110、120、130、140、150、160共具備6個(gè)，其
就是第一反射鏡110至第六反射鏡160。而且，路徑調(diào)整塊200設(shè)置成沿著與激光照射部300大致平行的線進(jìn)行直線往返輸送，且第二反射鏡120和第三反射鏡130設(shè)置于路徑調(diào)整塊200。第六反射鏡160設(shè)置于激光照射部300，剩余的第一反射鏡110、第四反射鏡140、第五反射鏡150設(shè)置于框架10。以圖示于圖4的側(cè)視圖詳圖的圖面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)仔細(xì)觀察激光束的通過這些反射鏡110、120、130、140、150、160之間的配置關(guān)系自激光起振部50至激光照射部300為止的整個(gè)光路經(jīng)，首先激光起振部50配置于框架10的左上端并朝向以圖面為基準(zhǔn)時(shí)的下方射出激光束，第一反射鏡110位于激光起振部50的前端并以直角反射激光束。若假定激光束向第一反射鏡110入射時(shí)的行進(jìn)方向?yàn)?°則第一反射鏡110使激光束向-90°方向轉(zhuǎn)換而行進(jìn)。這里，加在數(shù)值前面的符號(hào)(_)是指向逆時(shí)針方向的方向轉(zhuǎn)換，符號(hào)(+ )是指向順時(shí)針方向的方向轉(zhuǎn)換。行進(jìn)方向在第一反射鏡110變更了-90°的激光束到達(dá)第二反射鏡120，第二反射鏡120使激光束的行進(jìn)方向變更了+90°而朝向第三反射鏡130行進(jìn)。第三反射鏡130重新使激光束的行進(jìn)方向變更了+90°而朝向第四反射鏡140行進(jìn)，第四反射鏡140使激光束的經(jīng)由路線轉(zhuǎn)換了-90°方向而朝向第五反射鏡150行進(jìn)，第五反射鏡150也使激光束的經(jīng)由路線轉(zhuǎn)換了-90°方向而朝向第六反射鏡160行進(jìn)，第六反射鏡160使激光束的經(jīng)由路線向鉛直下方向變更而朝向加工對(duì)象即丙烯酸板行進(jìn)。上述的自第一反射鏡110至第五反射鏡150為止，在各反射鏡在一個(gè)相同的平面內(nèi)反射激光束，而第六反射鏡160使激光束沿垂直于該平面的平面行進(jìn)。即、在圖4中通過第一反射鏡110至第五反射鏡150的激光束的反射均在如圖面那樣的平面上完成，而在第六反射鏡160的反射可稱之為從上方穿過圖面向下行進(jìn)的方向。這是為了使在第六反射鏡160的反射最終使激光束導(dǎo)向加工對(duì)象之故，與此相反，在第一反射鏡Iio至第五反射鏡150的反射是為了調(diào)整激光束的光路經(jīng)距離之故。在上面，將通過第一反射鏡110至第五反射鏡150的各反射的角度相加的值為(-90° ) + (+90° )+ (+90° ) + (-90° ) + (-90° )=-90°，這意味著在以激光起振部 50的激光束的射出方向?yàn)榛鶞?zhǔn)并假定為0°時(shí)，入射到激光照射部300的激光束向-90°方向即左側(cè)直角方向行進(jìn)。于是，若最初激光起振部50配置于不同的位置則角度累計(jì)的值和反射鏡的個(gè)數(shù)將會(huì)變化。例如，在激光起振部50以圖4的圖面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)與激光照射部300的輸送路徑平行并在位于其上方的地點(diǎn)向左側(cè)方向射出激光的情況下，需要追加設(shè)置位于第一反射鏡110的上方并使該激光束進(jìn)行-90°的方向轉(zhuǎn)換而朝向第一反射鏡110行進(jìn)的反射鏡，這是在各反射鏡的方向轉(zhuǎn)換角度之和成為-180° (雖然此值是與+180°相同的值，但考慮方向轉(zhuǎn)換的過程而附注符號(hào))的方式。在這種構(gòu)成中，若激光照射部300以圖4的圖面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)而向右側(cè)輸送，則第五反射鏡150與第六反射鏡160之間的距離被拉長，此時(shí)若路徑調(diào)整塊200以圖面為基準(zhǔn)而向左側(cè)輸送則第一反射鏡110與第二反射鏡120之間的距離以及第三反射鏡130與第四反射鏡140之間的距離變短。于是，若在激光照射部300以任意速度輸送期間向與其相反方向以1/2的速度輸送路徑調(diào)整塊200，則能夠保持經(jīng)由第一反射鏡110至第六反射鏡160的全部光路經(jīng)距離為一定。從這一點(diǎn)上可知，只要路徑調(diào)整塊200所能夠輸送的全部范圍最小為激光照射部300所輸送的全部距離的1/2以上則足以。參照?qǐng)D5觀察路徑調(diào)整塊200與激光照射部300的輸送速度之間的關(guān)系，若激光照射部300在圖5的(a)狀態(tài)向右側(cè)僅輸送21的距離而到達(dá)如圖5的(b)位置，則在其間路徑調(diào)整塊200向左側(cè)僅輸送I的距離而到達(dá)如圖5的(b)位置。這樣一來，在圖5中以虛線表示的激光束所經(jīng)由的全部光路經(jīng)距離與圖5的(a)的狀態(tài)和(b)的狀態(tài)無關(guān)地保持
一定的值。如上所述的激光照射部300與路徑調(diào)整塊200的各輸送速度之間的比率是在激光束的全部光路經(jīng)上僅配置一個(gè)路徑調(diào)整塊200的情況下成立。若理解本發(fā)明的工作原理則可知在激光束的光路經(jīng)上還可設(shè)置兩個(gè)以上路徑調(diào)整塊。例如，在激光束的光路經(jīng)上配置兩個(gè)路徑調(diào)整塊的情況下，各路徑調(diào)整塊的輸送速度只要為激光照射部的輸送速度的1/4就足以。若要進(jìn)一步一般化，則在多個(gè)路徑調(diào)整塊配置于光路經(jīng)上的情況下，只要累加了各路徑調(diào)整塊的輸送速度的值為激光照射部的輸送速度的1/2即可。這樣，之所以在根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置能夠保持光路經(jīng)距離為一定，是因?yàn)樵诩す庹丈洳?00向拉長光路經(jīng)的方向輸送時(shí)，使配置于光路經(jīng)上的路徑調(diào)整塊200向縮短光路經(jīng)的方向輸送，與此相反，在激光照射部300向縮短光路經(jīng)的方向輸送時(shí)使路徑調(diào)整塊200向拉長光路經(jīng)的方向輸送之故。于是，根據(jù)這種工作原理，以不同于圖1至圖4中所圖示的第一實(shí)施例的構(gòu)造亦可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。例如，如下所說明的第二實(shí)施例和第三實(shí)施例的工作原理亦與到此為止所說明的第一實(shí)施例相同。圖6和圖7分別是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置的第二實(shí)施例和第三實(shí)施例的俯視圖，圖示的是反射鏡的個(gè)數(shù)和配置以及路徑調(diào)整塊200的配置均不同于圖5的其它例子。在圖示于圖6的第二實(shí)施例中共使用四個(gè)反射鏡。而且，路徑調(diào)整塊200A在與激光照射部300相同的直線上彼此向相同的方向進(jìn)行直線往返輸送。S卩、路徑調(diào)整塊200A在延長了激光照射部300的輸送路徑的延長線上輸送。第一反射鏡IlOA使在激光起振部50射出的激光束方向轉(zhuǎn)換了 +90°而朝向第二反射鏡120A行進(jìn)。第二反射鏡120A和第三反射鏡130A分別設(shè)置于路徑調(diào)整塊200A并分別使激光束方向轉(zhuǎn)換-90°，第四反射鏡140A設(shè)置于激光照射部300并從第三反射鏡130A被傳遞激光束之后使該激光束方向轉(zhuǎn)換而向鉛直下方朝向丙烯酸板照射。在這種例子中反射鏡的個(gè)數(shù)可減少到四個(gè)，但另行需要用于路徑調(diào)整塊200A的輸送的空間，因而從正面觀察時(shí)導(dǎo)光板激光加工裝置的整體寬度最小也比上述的第一實(shí)施例寬1.5倍。在本實(shí)施例中在各反射鏡的方向轉(zhuǎn)換值之和也為-90°，這也是因?yàn)榧す馄鹫癫?0與激光照射部300的相對(duì)的位置關(guān)系與上述的第一實(shí)施例相同之故。與第一實(shí)施例相反，激光照射部300和路徑調(diào)整塊200A向相同的方向輸送，但路徑調(diào)整塊200A在激光照射部300僅輸送21期間應(yīng)僅輸送I這一點(diǎn)與第一實(shí)施例相同。圖示于圖7的第三實(shí)施例也共使用四個(gè)反射鏡，路徑調(diào)整塊200在激光起振部50的前方以圖面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)向上下方向進(jìn)行往復(fù)輸送。第一反射鏡IlOB和第二反射鏡120B設(shè)置于路徑調(diào)整塊200B，使在激光起振部50射出的激光束分別方向轉(zhuǎn)換了-90°而向固定于框架10的第三反射鏡130B行進(jìn)。第三反射鏡130B使激光束轉(zhuǎn)換行進(jìn)方向+90°而朝向設(shè)置于激光照射部300的第四反射鏡140B行進(jìn)。第四反射鏡140B將從第三反射鏡130B接受的激光束方向轉(zhuǎn)換+90°而使其到達(dá)位于鉛直下方的丙烯酸板。在這種例子中反射鏡的個(gè)數(shù)也可減少到四個(gè)，但依然另行需要用于路徑調(diào)整塊200的輸送的空間，因而在俯視的情況下導(dǎo)光板激光加工裝置的橫向長度變得比上述的第一實(shí)施例長。在本實(shí)施例中在各反射鏡的方向轉(zhuǎn)換值之和也為-90°，這也是因?yàn)榧す馄鹫癫?0與激光照射部300的相對(duì)的位置關(guān)系與上述的第一和第二實(shí)施例相同之故。激光照射部300與路徑調(diào)整塊200B的輸送速度之比也與上述的各實(shí)施例相同。接著，雖然未一一地例示，但還可以是使路徑調(diào)整塊200以圖4的圖面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)沿著垂直于圖面的方向輸送的構(gòu)成。除此之外，在以上的第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中還可進(jìn)行除去第一反射鏡110、110AU10B并直接在其位置設(shè)置激光起振部50的變形。而且，如在上述第一實(shí)施例中所說明，也可進(jìn)行按照激光起振器的位置追加設(shè)置反射鏡的變形。但在第三實(shí)施例中第一反射鏡位于路徑調(diào)整塊上，因而若除去第一反射鏡并在其位置設(shè)置激光起振器則相當(dāng)于激光起振器被輸送，考慮到由激光起振器的重量而導(dǎo)致的慣性力增加、所需驅(qū)動(dòng)力的上升、振動(dòng)增大等則與反射鏡被輸送相比有利之處并不多。無論在哪一個(gè)實(shí)施例，作為用于輸送激光照射部300和路徑調(diào)整塊200、200A、200B的機(jī)構(gòu)式構(gòu)成可采用利用了傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)、滾珠螺桿驅(qū)動(dòng)、齒輪齒條副驅(qū)動(dòng)或線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)。在為傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)的情況下，在激光照射部300和路徑調(diào)整塊200、200A、200B分別固定于傳動(dòng)帶的狀態(tài)以利用馬達(dá)使與傳動(dòng)帶嚙合的帶輪旋轉(zhuǎn)的方式能夠使該激光照射部和路徑調(diào)整塊進(jìn)行直線往返輸送。即便在利用滾珠螺桿驅(qū)動(dòng)的情況下也以在螺母分別固定激光照射部300和路徑調(diào)整塊200、200A、200B并通過馬達(dá)使螺旋軸旋轉(zhuǎn)的方式能夠?qū)崿F(xiàn)直線往返輸送。在為齒輪齒條副驅(qū)動(dòng)的情況下以在齒條上分別固定激光照射部300和路徑調(diào)整塊200、200A、200B并通過馬達(dá)使與齒條嚙合的齒輪旋轉(zhuǎn)的方式可進(jìn)行直線往返輸送。就通過線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)而言，在線性馬達(dá)的動(dòng)子固定激光照射部300和路徑調(diào)整塊200、200A、200B即可。各方式具有固有的優(yōu)缺點(diǎn)。例如，滾珠螺桿驅(qū)動(dòng)雖然可進(jìn)行精密的輸送控制，但輸送速度較慢且在往復(fù)輸送時(shí)因齒隙(backlash)而會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)或噪聲。就齒輪齒條副驅(qū)動(dòng)而言，存在需要水平支撐移動(dòng)的齒條的難點(diǎn)，且在與齒輪之間也存在齒隙問題。利用旋轉(zhuǎn)式馬達(dá)即可簡單廉價(jià)地構(gòu)成滾珠螺桿驅(qū)動(dòng)或齒輪齒條副驅(qū)動(dòng)以及傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)，與此相比，通過線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)需要花費(fèi)更多的費(fèi)用，但可省略如傳動(dòng)帶和帶輪或齒條和齒輪或滾珠螺桿的機(jī)構(gòu)式構(gòu)成。但在以兩臺(tái)線性馬達(dá)分別輸送激光照射部300和路徑調(diào)整塊200、200A、200B的方式構(gòu)成的情況下，需要有精密的控制裝置以精確地控制兩者的輸送速度之比為2:1。與這些方式相比，傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)具有以簡單的構(gòu)成也可進(jìn)行準(zhǔn)確的輸送控制的特征，下面重新參照?qǐng)D4詳細(xì)說明傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)方式。在框架10的上表面彼此平行地配置有兩對(duì)軌道即第一軌道20和第二軌道30。在以圖4的圖面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的情況下，激光照射部300擱置在位于下方的第一軌道20上并設(shè)置成可沿著軌道的方向滑動(dòng)。路徑調(diào)整塊200擱置在上方的第二軌道30上并也設(shè)置成可沿著軌道的方向滑動(dòng)。這些第一軌道20和第二軌道30各自起著支撐激光照射部300和路徑調(diào)整塊200在直線往返輸送期間無晃動(dòng)地穩(wěn)定地輸送的作用。在第一軌道20的兩端設(shè)置有第一帶輪410和第二帶輪420，在這些第一帶輪410和第二帶輪420卷繞有傳動(dòng)帶510。將在下面說明，、該傳動(dòng)帶510由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)400而直接驅(qū)動(dòng)，因而可稱之為驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510。以同樣的方式在第二軌道30的兩端設(shè)置有第三帶輪430和第四帶輪440，在這些第三帶輪430和第四帶輪440卷繞有另一傳動(dòng)帶520。該傳動(dòng)帶520從驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510傳遞到驅(qū)動(dòng)力，因而可稱之為從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520。第一帶輪410由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)400而旋轉(zhuǎn)因而是驅(qū)動(dòng)帶輪，剩余的第二帶輪420、第三帶輪430以及第四帶輪440不是直接受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力因而可稱之為惰輪。若第一帶輪410旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)則第二帶輪420也通過驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510 —起旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，第三帶輪430設(shè)置成與第二帶輪420機(jī)械地聯(lián)動(dòng)，雖然可以使各帶輪的旋轉(zhuǎn)軸由齒輪等而嚙合，但最簡單的方式為第三帶輪430和第二帶輪420共用旋轉(zhuǎn)軸。在該情況下，第三帶輪430和第二帶輪420一起旋轉(zhuǎn)，第三帶輪430對(duì)于從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520起驅(qū)動(dòng)帶輪的作用。由此,實(shí)現(xiàn)連第四帶輪440也由從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520而旋轉(zhuǎn)的構(gòu)成。激光照射部300固定于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510，路徑調(diào)整塊200固定于從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520。驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510和從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520的旋轉(zhuǎn)方向相同，而激光照射部300和路徑調(diào)整塊200應(yīng)向彼此相反方向輸送，因而需要施加措施。為此，激光照射部300固定于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510的上側(cè)，路徑調(diào)整塊200固定于從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520的下側(cè)。這是由于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510和從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520分別通過在水平的旋轉(zhuǎn)軸上旋轉(zhuǎn)的帶輪所驅(qū)動(dòng)而可行的區(qū)別基準(zhǔn)，但更為普遍地、在假定傳動(dòng)帶卷進(jìn)驅(qū)動(dòng)帶輪的部分稱之為緊繃側(cè)，且傳動(dòng)帶從驅(qū)動(dòng)帶輪放出的部分稱之為弛緩側(cè)時(shí)，例如激光照射部300應(yīng)固定于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510的緊繃側(cè)，且路徑調(diào)整塊200應(yīng)固定于從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520的緊繃側(cè)，反之亦然。這里在為從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520的情況下，可知第三帶輪430可看作是驅(qū)動(dòng)帶輪并可區(qū)別緊繃側(cè)和弛緩側(cè)。另一方面，在第二帶輪420和第三帶輪430共用旋轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)下，若使第二帶輪420的直徑為第三帶輪430的直徑的2倍，則驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510的輸送速度成為從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520的輸送速度的2倍。這是因?yàn)殡m然激光照射部300的輸送距離照原樣反映在激光束的全部光路經(jīng)距離中而路徑調(diào)整塊200的輸送距離反映其2倍之故。即、若在相同的時(shí)間段內(nèi)激光照射部300向一個(gè)方向輸送了 Im時(shí)，路徑調(diào)整塊200向相反方向輸送了 0.5m，則能夠保持激光束所經(jīng)過的全部光路經(jīng)距離為一定。另一方面，按照相同的原理，路徑調(diào)整塊200所能夠輸送的距離即第三帶輪430與第四帶輪440之間的距離只要為激光照射部300所能夠輸送的距離即第一帶輪410與第二帶輪420之間的距離的1/2以上則足以。這樣，為了驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶與從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶之間的驅(qū)動(dòng)力傳遞而使一對(duì)帶輪共用旋轉(zhuǎn)軸的構(gòu)成不僅適用于第一實(shí)施例中還可同樣地適用于第二實(shí)施例中。即、在圖示于圖6的第二實(shí)施例中，在固定有激光照射部300的傳動(dòng)帶與固定有路徑調(diào)整塊200A的傳動(dòng)帶之間配置一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，并在該旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置兩個(gè)帶輪使得該兩個(gè)帶輪能夠分別與激光照射部300側(cè)的傳動(dòng)帶和路徑調(diào)整塊200A側(cè)的傳動(dòng)帶嚙合。此時(shí)，兩個(gè)帶輪的直徑之比也與第一實(shí)施例相同地是2:1，且為了使激光照射部300和路徑調(diào)整塊200A能夠向相同的方向輸送，將激光照射部300和路徑調(diào)整塊200A固定于各自的傳動(dòng)帶的緊繃側(cè)或與此相反地將兩者均固定于各自的傳動(dòng)帶的弛緩側(cè)亦相同。在為第三實(shí)施例的情況下，固定有激光照射部300的傳動(dòng)帶和設(shè)置有路徑調(diào)整塊200B的傳動(dòng)帶的彼此相鄰的一對(duì)帶輪彼此的旋轉(zhuǎn)軸正交，因而應(yīng)另行具備如錐齒輪的聯(lián)動(dòng)單元。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板激光加工裝置由傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)而能夠保持光路經(jīng)距離為一定，因而便無如線性馬達(dá)的昂貴的裝置或復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)也精確地保持固定于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510的激光照射部300和固定于從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520的路徑調(diào)整塊200的輸送速度之比為2:1，從而可保持光路經(jīng)距離為一定。而且，即便使用相同的負(fù)載能力的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)也能夠確保遠(yuǎn)快于滾珠螺桿的輸送速度。以上為了進(jìn)行激光照射部300或路徑調(diào)整塊200的準(zhǔn)確的位置控制，驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶510或從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶520均最好是正時(shí)帶，在該情況下各帶輪還應(yīng)為在外周面形成有輪齒的正時(shí)帶輪，第二帶輪420的直徑為第三帶輪430的直徑的2倍是指第二帶輪420的齒數(shù)為第三帶輪430的齒數(shù)的2倍。為了調(diào)整激光束的截面直徑或使激光束聚焦于一點(diǎn)，若必要?jiǎng)t在激光束所行進(jìn)的光路經(jīng)上可配置光學(xué)透鏡。光學(xué)透鏡最好配置在從激光射出部50進(jìn)入第一反射鏡110之前，或配置在從激光照射部300的第六反射鏡160 (在第二實(shí)施例和第三實(shí)施例中為第四反射鏡140AU40B)進(jìn)入加工對(duì)象之前，其個(gè)數(shù)可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。而且，光學(xué)透鏡60可以是單一透鏡，但還可以是由凸透鏡和凹透鏡的組合構(gòu)成的透鏡組。在各實(shí)施例中光學(xué)透鏡60如圖2所示那樣設(shè)置于第六反射鏡160之后進(jìn)入加工對(duì)象即丙烯酸板之前，即、設(shè)置于激光照射部300。在前面所說明并圖示于附圖中的本發(fā)明的一實(shí)施例不可解釋為限定本發(fā)明的技術(shù)思想。本發(fā)明的保護(hù)僅由權(quán)利要求書中記載的事項(xiàng)限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可將本發(fā)明的技術(shù)思想修改、變更為多種方式。因此，就這種修改、變更而言，本領(lǐng)域技術(shù)人員是清楚的，因而均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征在于，包括: 框架； 生成激光束且固定設(shè)置于上述框架的激光起振部； 在上述框架上直線往返輸送，且用于從上述激光起振部接受激光束并照射該激光束從而在加工對(duì)象即導(dǎo)光板上形成預(yù)定的圖案的激光照射部； 在上述激光照射部與激光起振部之間形成上述激光束的傳遞路徑的激光傳遞部；以及在上述框架上向與上述激光照射部的輸送方向交叉的方向直線往返輸送，且支撐上述加工對(duì)象即導(dǎo)光板的輸送平板， 上述激光傳遞部包括反射上述激光束的多個(gè)反射鏡、和在上述激光照射部向拉長光路經(jīng)距離的方向輸送時(shí)向縮短上述光路經(jīng)距離的方向輸送的路徑調(diào)整塊，而上述多個(gè)反射鏡中至少一個(gè)設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征在于， 上述激光傳遞部的路徑調(diào)整塊在平行于上述激光照射部的直線上向與上述激光照射部相反方向輸送， 在假定上述激光束的行進(jìn)方向?yàn)镺。時(shí)，上述激光傳遞部的多個(gè)反射鏡包括: 設(shè)置于上述框架并將從上述激光起振部射出的上述激光束向-90°方向反射的第一反射鏡； 設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第一反射鏡的激光束向+90°方向反射的第二反射鏡； 設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第二反射鏡的激光束向+90°方向反射的第三反射鏡； 設(shè)置于上述框架并將來自上述第三反射鏡的激光束向-90°方向反射的第四反射鏡； 設(shè)置于上述框架并將來自上述第四反射鏡的激光束向-90°方向反射的第五反射鏡；以及 設(shè)置于上述激光照 射部并將來自上述第五反射鏡的激光束向+90°方向反射的第六反射鏡， 上述第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡以及第五反射鏡在同一個(gè)平面內(nèi)反射上述激光束，上述第六反射鏡沿垂直于上述平面的平面反射上述激光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征在于， 上述激光傳遞部的路徑調(diào)整塊與上述激光照射部在相同的直線上向相同的方向輸送， 在假定上述激光束的行進(jìn)方向?yàn)?°時(shí)上述激光傳遞部的多個(gè)反射鏡包括: 設(shè)置于上述框架并將從上述激光起振部射出的激光束向+90°方向反射的第一反射鏡; 設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第一反射鏡的激光束向-90°方向反射的第二反射鏡； 設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第二反射鏡的激光束向-90°方向反射的第三反射鏡；以及 設(shè)置于上述激光照射部并將來自上述第三反射鏡的激光束向+90°方向反射的第四反射鏡，上述第一反射鏡、第二反射鏡以及第三反射鏡在同一個(gè)平面內(nèi)反射上述激光束，上述第四反射鏡沿垂直于上述平面的平面反射上述激光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征在于， 上述激光傳遞部的路徑調(diào)整塊在與上述激光照射部成直角的直線上輸送， 在假定上述激光束的行進(jìn)方向?yàn)镺。時(shí)上述激光傳遞部的多個(gè)反射鏡包括: 設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述激光起振部的激光束向-90°方向反射的第一反射鏡； 設(shè)置于上述路徑調(diào)整塊并將來自上述第一反射鏡的激光束向-90°方向反射的第二反射鏡； 設(shè)置于上述框架并將來自上述第二反射鏡的激光束向+90°方向反射的第三反射鏡；以及 設(shè)置于上述激光照射部并將來自上述第三反射鏡的激光束向+90°方向反射的第四反射鏡， 上述第一反射鏡、第二反射鏡以及第三反射鏡在同一個(gè)平面內(nèi)反射上述激光束，上述第四反射鏡沿垂直于上述平面的平面反射上述激光束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征在于， 上述路徑調(diào)整塊的輸送速度為上述激光照射部的輸送速度的1/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征在于， 上述激光照射部和路徑調(diào)整塊分別由從傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)、滾珠螺桿驅(qū)動(dòng)、齒輪齒條副驅(qū)動(dòng)以及通過線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)中選擇的一個(gè)驅(qū)動(dòng)方式而輸送。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征在于， 上述激光照射部和路徑調(diào)整塊分別固定于卷繞在一對(duì)帶輪之間的正時(shí)帶而輸送。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征在于， 固定有上述激光照射部的驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶卷繞在第一帶輪與第二帶輪之間， 固定有上述路徑調(diào)整塊的從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶卷繞在第三帶輪與第四帶輪之間， 上述第一帶輪由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)， 上述第二帶輪和第三帶輪一體旋轉(zhuǎn)，而上述第二帶輪的直徑為上述第三帶輪的直徑的2倍， 上述第三帶輪與第四帶輪之間的距離為上述第一帶輪與第二帶輪之間的距離的1/2以上， 上述激光照射部和上述路徑調(diào)整塊分別固定于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶的緊繃側(cè)和從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶的緊繃側(cè)或者分別固定于驅(qū)動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶的弛緩側(cè)和從動(dòng)側(cè)傳動(dòng)帶的弛緩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及保持光路經(jīng)為一定從而能夠提供高品質(zhì)的導(dǎo)光板的導(dǎo)光板激光加工裝置，其特征是包括反射激光束的多個(gè)反射鏡和在激光照射部向拉長光路經(jīng)距離的方向輸送時(shí)向縮短上述光路經(jīng)距離的方向輸送的路徑調(diào)整塊，而多個(gè)反射鏡中至少一個(gè)設(shè)置于路徑調(diào)整塊，并能夠保持激光束行進(jìn)的全部光路經(jīng)距離為一定。
文檔編號(hào)G02F1/13GK103097942SQ201180039024
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者樸海光, 李顥淵 申請(qǐng)人:激光照明株式會(huì)社