專利名稱：導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)部件生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及導(dǎo)光板生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的導(dǎo)光板及其制備技術(shù)根據(jù)分類其內(nèi)容如下(1)印刷式制備方法壓克力板完成外形加工后，以絲網(wǎng)印刷的方式將導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)印在表面，將從側(cè)邊射進(jìn)的光改變方向變成平面光。優(yōu)點(diǎn)制作工藝簡(jiǎn)單容易掌握，投資小，制作成本低。缺點(diǎn)不同尺寸都需要不同網(wǎng)板，網(wǎng)板必須一次成功，否則報(bào)廢，對(duì)光線的折射效果比非印刷式差，也就是亮度偏低；化學(xué)油墨受環(huán)境影響較大，易老化，變黃；現(xiàn)有的印刷式制作工藝，其穩(wěn)定性和統(tǒng)一性差。(2)注塑式制備方法直接注塑法，根據(jù)背光源產(chǎn)品大小和厚度將網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)在注塑模具上，利用PMMA膠粒通過(guò)注塑機(jī)直接注塑成型成導(dǎo)光板，工作原理同上。優(yōu)點(diǎn)對(duì)光的折射效果較好，亮度好。缺點(diǎn)模具成本投資大，不同尺寸的產(chǎn)品要有不同的模具，塑膠模具的費(fèi)用較高， 模具定型后不能修改網(wǎng)點(diǎn)的大小參數(shù)，開(kāi)模必須一次成功，否則報(bào)廢，生產(chǎn)工藝較難掌握， 不能生產(chǎn)大型的導(dǎo)光板，該方法主要針對(duì)小的液晶顯示背光源產(chǎn)品。(3)雕刻式制備方法利用雕刻機(jī)在壓克力板表面雕刻凹孔點(diǎn)陣或線槽，當(dāng)光線從壓克力板側(cè)邊射進(jìn)，這些凹孔點(diǎn)陣線槽(擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn))產(chǎn)生將光線擴(kuò)散的作用將光變成平面光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的目的還在于提供一種導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備使用方法。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備包括激光器系統(tǒng)、起控制作用的控制系統(tǒng)，所述激光器系統(tǒng)包括激光器和激光器控制系統(tǒng)，所述激光器系統(tǒng)包括一用于調(diào)整激光發(fā)射方向的振鏡， 所述振鏡連接一驅(qū)動(dòng)所述振鏡動(dòng)作的振鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述振鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受所述控制系統(tǒng)控制；還包括一工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上設(shè)有用于承載被加工導(dǎo)光板的工作面，所述工作面連接一驅(qū)動(dòng)所述工作面移動(dòng)的工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受所述控制系統(tǒng)控制。通過(guò)對(duì)振鏡進(jìn)行調(diào)整，可以調(diào)整激光的發(fā)射方向，能夠較為靈活、精準(zhǔn)的控制激光在導(dǎo)光板上雕刻出的擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)。但是因?yàn)檎耒R對(duì)激光發(fā)射方向的調(diào)整能力有限， 不能很好的應(yīng)用于大面積導(dǎo)光板的雕刻加工。并不能生產(chǎn)出適用與大屏幕液晶顯示器的導(dǎo)光板。上述技術(shù)方案中，在采用振鏡調(diào)整激光的發(fā)射方向的同時(shí)，還采用了一可以移動(dòng)的工作面。被加工導(dǎo)光板固定在所述工作面上，在所述控制系統(tǒng)的控制下進(jìn)行移動(dòng)。在激光器對(duì)起工作范圍內(nèi)的導(dǎo)光板完成雕刻后，通過(guò)工作面的移動(dòng)將導(dǎo)光板的其他部分移動(dòng)到激光器的工作范圍以內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積導(dǎo)光板的加工。可以移動(dòng)的所述工作面在所述控制系統(tǒng)的控制下可以根據(jù)雕刻面的需要至少可前后、左右的移動(dòng)，以使加工設(shè)備對(duì)所述導(dǎo)光板進(jìn)行大面積的加工。所述控制系統(tǒng)包括一微型處理器系統(tǒng)，所述工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)采用一步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接所述微型處理器系統(tǒng)，并受所述微型處理器系統(tǒng)的控制。通過(guò)所述微型處理器系統(tǒng)精確控制所述步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作，進(jìn)而精確控制所述工作面的移動(dòng)。所述激光器控制系統(tǒng)還包括一激光器控制機(jī)構(gòu)，所述微型處理器系統(tǒng)連接所述激光器控制機(jī)構(gòu)，對(duì)激光器包括聚焦位置、脈沖時(shí)間、脈沖數(shù)量、脈沖強(qiáng)度在內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行控制。通過(guò)對(duì)激光器的聚焦位置、脈沖時(shí)間、脈沖數(shù)量、脈沖強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行控制，可以精確控制激光在導(dǎo)光板上形成的雕刻痕跡的深度、寬度、長(zhǎng)度等參數(shù)，以便于生產(chǎn)出高精度的導(dǎo)光板。所述微型處理器系統(tǒng)采用PC機(jī)架構(gòu)的微型處理器系統(tǒng)，以便于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、精密的程序控制。所述激光器采用紫外激光器，以便于在導(dǎo)光板上快速產(chǎn)生高溫。也可以根據(jù)導(dǎo)光板的材料，選取能輸出相應(yīng)波長(zhǎng)的適當(dāng)激光器。導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備使用方法具體使用中，將激光器的聚焦位置設(shè)定在導(dǎo)光板內(nèi)部，也可以聚焦位置設(shè)定某個(gè)表面，在導(dǎo)光板內(nèi)部或表面雕刻出擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)。從而生產(chǎn)出具有擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)的導(dǎo)光板，這種導(dǎo)光板相對(duì)于印刷網(wǎng)點(diǎn)的導(dǎo)光板，具有更優(yōu)良的光學(xué)特性。所述微型處理器系統(tǒng)中存儲(chǔ)有數(shù)控軟件，使用中將網(wǎng)點(diǎn)分布以及尺寸數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述微型處理器系統(tǒng)中，所述微型處理器系統(tǒng)根據(jù)所導(dǎo)入的數(shù)據(jù)對(duì)激光器系統(tǒng)、工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)?？刂啤２捎帽景l(fā)明中所述的導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備，具有如下優(yōu)點(diǎn)不需要任何模具，適合各種尺寸導(dǎo)光板制作；加工完全電腦數(shù)控操作；生產(chǎn)效率高；可用于異型導(dǎo)光板；能夠?qū)?dǎo)光板內(nèi)部進(jìn)行雕刻。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參照?qǐng)D1、圖2，導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備包括激光器系統(tǒng)1、起控制作用的控制系統(tǒng) 2。激光器系統(tǒng)1包括激光器11和激光器控制系統(tǒng)12。激光器系統(tǒng)1還包括一用于調(diào)整激光發(fā)射方向的振鏡。振鏡位于激光器11的初始激光發(fā)射方向的前方，振鏡連接一驅(qū)動(dòng)振鏡動(dòng)作的振鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，振鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受控制系統(tǒng)控制2。還包括一工作臺(tái)3，工作臺(tái)3上設(shè)有用于承載被加工導(dǎo)光板4的工作面31，工作面31連接一驅(qū)動(dòng)工作面31移動(dòng)的工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5受控制系統(tǒng)控制2。使用中，控制系統(tǒng)2通過(guò)對(duì)振鏡進(jìn)行調(diào)整，可以調(diào)整激光的發(fā)射方向。通過(guò)振鏡調(diào)整激光發(fā)射方向的方式在激光打標(biāo)機(jī)和一些其他的激光設(shè)備中已經(jīng)有所應(yīng)用，因此不再詳細(xì)描述。通過(guò)調(diào)整振鏡，能夠較為靈活、精準(zhǔn)的控制激光在導(dǎo)光板4上雕刻出的擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)。但是因?yàn)檎耒R對(duì)激光發(fā)射方向的調(diào)整能力有限，不能很好的應(yīng)用于大面積導(dǎo)光板 4的雕刻加工。并不能生產(chǎn)出適用與大屏幕液晶顯示器的導(dǎo)光板4。上述技術(shù)方案中，在采用振鏡調(diào)整激光的發(fā)射方向的同時(shí)，還采用了一可以移動(dòng)的工作面31。被加工導(dǎo)光板4固定在工作面31上，在控制系統(tǒng)2的控制下進(jìn)行移動(dòng)。在激光器11對(duì)工作范圍內(nèi)的導(dǎo)光板4完成雕刻后，通過(guò)工作面31的移動(dòng)將導(dǎo)光板4的其他部分移動(dòng)到激光器11的工作范圍以內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積導(dǎo)光板4的加工?？梢砸苿?dòng)的工作面31在控制系統(tǒng)2的控制下可以根據(jù)雕刻面的需要至少可前后、左右的移動(dòng)，以使加工設(shè)備對(duì)導(dǎo)光板4進(jìn)行大面積的加工?？刂葡到y(tǒng)2包括一微型處理器系統(tǒng)21，工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的動(dòng)力機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)連接微型處理器系統(tǒng)21，并受微型處理器系統(tǒng)21的控制。通過(guò)微型處理器系統(tǒng)21精確控制步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作，進(jìn)而精確控制工作面31的移動(dòng)。激光器控制系統(tǒng)12還包括一激光器控制機(jī)構(gòu)，微型處理器系統(tǒng)21連接激光器控制機(jī)構(gòu)，對(duì)激光器11包括聚焦位置、脈沖時(shí)間、脈沖數(shù)量、脈沖強(qiáng)度在內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行控制。通過(guò)對(duì)激光器11的聚焦位置、脈沖時(shí)間、脈沖數(shù)量、脈沖強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行控制，可以精確控制激光在導(dǎo)光板4上形成的雕刻痕跡的深度、寬度、長(zhǎng)度等參數(shù)，以便于生產(chǎn)出高精度的導(dǎo)光板4。微型處理器系統(tǒng)21采用PC機(jī)架構(gòu)的微型處理器系統(tǒng)或者以PC機(jī)作為上位機(jī)，以便于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、精密的程序控制。在具體實(shí)施時(shí)，激光器11采用適合于導(dǎo)光板材料加工的激光器，一般優(yōu)選采用紫外激光器，以便于在導(dǎo)光板4上快速產(chǎn)生高溫。微型處理器系統(tǒng)21 中存儲(chǔ)有數(shù)控軟件，使用中將網(wǎng)點(diǎn)分布以及尺寸數(shù)據(jù)導(dǎo)入微型處理器系統(tǒng)21中，微型處理器系統(tǒng)21根據(jù)所導(dǎo)入的數(shù)據(jù)對(duì)激光器系統(tǒng)1進(jìn)行控制。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)?？刂啤?dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備使用方法具體使用中，將激光器11的聚焦位置設(shè)定在導(dǎo)光板4內(nèi)部或者表面，在導(dǎo)光板4 內(nèi)部或表面上雕刻出擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)。從而生產(chǎn)出內(nèi)部具有擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)的導(dǎo)光板 4，這種導(dǎo)光板4印刷網(wǎng)點(diǎn)式導(dǎo)光板，具有更優(yōu)良的光學(xué)特性。通過(guò)激光器11在導(dǎo)光板4內(nèi)部形成的擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)自一側(cè)向內(nèi)逐步緊密。以便于使光線分布的更加均勻?？梢允且詭讉€(gè)側(cè)面為起始側(cè)，設(shè)置向內(nèi)方向內(nèi)逐步緊密的擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)。通過(guò)激光器11在導(dǎo)光板4內(nèi)部形成的擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)自一側(cè)向內(nèi)方向體積逐漸增大，同樣可以起到便于使光線分布的更加均勻的目的。可以是以幾個(gè)側(cè)面為起始側(cè)，設(shè)置向內(nèi)方向體積逐漸增大的擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)。
具體使用中可以將擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)排布的緊密漸變情況和體積漸變情況進(jìn)行結(jié)合，以便于生產(chǎn)和進(jìn)一步改善光學(xué)特性。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備包括激光器系統(tǒng)、起控制作用的控制系統(tǒng)，所述激光器系統(tǒng)包括激光器和激光器控制系統(tǒng)，所述激光器系統(tǒng)包括一用于調(diào)整激光發(fā)射方向的振鏡，所述振鏡連接一驅(qū)動(dòng)所述振鏡動(dòng)作的振鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述振鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受所述控制系統(tǒng)控制，其特征在于，還包括一工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上設(shè)有用于承載被加工導(dǎo)光板的工作面，所述工作面連接一驅(qū)動(dòng)所述工作面移動(dòng)的工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受所述控制系統(tǒng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括一微型處理器系統(tǒng)，所述工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接所述微型處理器系統(tǒng)，并受所述微型處理器系統(tǒng)的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備，其特征在于，所述激光器控制系統(tǒng)還包括一激光器控制機(jī)構(gòu)，所述微型處理器系統(tǒng)連接所述激光器控制機(jī)構(gòu)，對(duì)激光器包括聚焦位置、脈沖時(shí)間、脈沖數(shù)量、脈沖強(qiáng)度在內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備，其特征在于，所述微型處理器系統(tǒng)采用PC機(jī)架構(gòu)的微型處理器系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備，其特征在于，所述激光器采用紫外激光器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備使用方法，其特征在于，所述微型處理器系統(tǒng)中存儲(chǔ)有數(shù)控軟件，使用中將網(wǎng)點(diǎn)分布以及尺寸數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述微型處理器系統(tǒng)中，所述微型處理器系統(tǒng)根據(jù)所導(dǎo)入的數(shù)據(jù)對(duì)激光器系統(tǒng)、工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
7.導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備使用方法，其特征在于，將激光器的聚焦位置設(shè)定在導(dǎo)光板內(nèi)部或者表面，在導(dǎo)光板內(nèi)部或表面雕刻出擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備使用方法，其特征在于，通過(guò)激光器在導(dǎo)光板內(nèi)部形成的擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)自一側(cè)向內(nèi)逐步緊密排列，使得導(dǎo)光板出光高效并且均勻。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備使用方法，其特征在于，通過(guò)激光器在導(dǎo)光板內(nèi)部或表面形成的擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)自一側(cè)向內(nèi)方向體積逐漸增大，使得導(dǎo)光板出光高效并且均勻。
全文摘要
導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備及其使用方法涉及光學(xué)部件生產(chǎn)領(lǐng)域。導(dǎo)光板激光式雕刻設(shè)備包括激光器系統(tǒng)、起控制作用的控制系統(tǒng)，激光器系統(tǒng)包括激光器和激光器控制系統(tǒng)，激光器系統(tǒng)包括一用于調(diào)整激光發(fā)射方向的振鏡，振鏡連接一驅(qū)動(dòng)振鏡動(dòng)作的振鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，振鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受控制系統(tǒng)控制，還包括一工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)有用于承載被加工導(dǎo)光板的工作面，工作面連接一驅(qū)動(dòng)工作面移動(dòng)的工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受控制系統(tǒng)控制。將激光器的聚焦位置設(shè)定在導(dǎo)光板內(nèi)部或表面，在導(dǎo)光板內(nèi)部或表面雕刻出擴(kuò)散槽或者擴(kuò)散點(diǎn)。不需要任何模具，適合各種尺寸導(dǎo)光板制作；加工完全電腦數(shù)控操作；生產(chǎn)效率高；可用于異型導(dǎo)光板；能夠?qū)?dǎo)光板內(nèi)部或表面進(jìn)行雕刻。
文檔編號(hào)B23K26/02GK102179628SQ201110066230
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者倪一, 張薇, 李振清, 楊波, 程抒一, 竇曉鳴 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)