[发明专利]一种激光打孔方法及其装置

权利要求书

1.一种激光打孔装置，其特征在于：激光器产生的激光束依次经扩束器、偏振器处理后入射到LCOS 上，偏振器的偏振方向与LCOS的液晶分子长轴的方向一致；LCOS的反射光经变焦系统和光阑后入射到待加工基材上；所述的LCOS 通过视频数据接口与图象处理器联接。

2.根据权利要求1所述的一种激光打孔装置，其特征在于：待加工基材所在平面与变焦系统像方主平面的距离按高斯公式计算得到：

                                                  ；

其中：为待加工基材所在平面与变焦系统像方主平面的距离，为变焦系统的焦距，为激光束的发散点到变焦系统物方主平面的距离。

3.根据权利要求1所述的一种激光打孔装置，其特征在于：激光器产生的激光束为自然光或偏振光，偏振器为偏振棱镜。

4.根据权利要求1所述的一种激光打孔装置，其特征在于：激光器产生的激光束为偏振光，偏振器为二分之一波片。

5.根据权利要求1所述的一种激光打孔装置，其特征在于：扩束器与偏振器之间设置一个准直透镜。

6.一种激光打孔方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）依据各参数，在图象处理器上设置一个直径为Φ个像元数的圆环图像，所述的参数包括W为待加工孔的孔径，D为 LCOS的像元尺寸，I为LCOS较短边含有的像元数，λ为激光器产生的激光束的波长，f为变焦系统的焦距；将所述的圆环平均分割成2n段的圆弧，n为正整数，所述的圆弧呈圆心对称分布；以每两段对称的圆弧组成一幅图像，得到n幅圆弧图像的灰度图；

（2）激光器产生的激光束经扩束、偏振处理后入射到LCOS 上；图象处理器将步骤（1）得到的每幅圆弧图像的灰度图依次转换为相位全息图，经视频数据接口逐幅加载到LCOS上；LCOS的反射光经变焦系统和光阑后入射聚焦到基材上，在基材上得到用于加工的聚焦圆弧，对基材进行打孔加工。

7.根据权利要求6所述的一种激光打孔方法，其特征在于：步骤（2）为激光器产生的激光束经扩束、准直、偏振处理后入射到LCOS 上；图象处理器将步骤（1）得到的每幅圆弧图像的灰度图依次转换为相位全息图，经视频数据接口逐幅加载到LCOS上；LCOS的反射光经变焦系统和光阑后入射聚焦到基材上，在基材上得到用于加工的聚焦圆弧，对基材进行打孔加工。

8.根据权利要求6或7所述的一种激光打孔方法，其特征在于：所述圆环的宽度为1～10个像元；n为1～10段。

9.根据权利要求6或7所述的一种激光打孔方法，其特征在于：所述的直径为Φ个像元数的圆环图像，其直径Φ的确定按下式：

，

其中，W为待加工孔的孔径，D为 LCOS的像元尺寸，I为LCOS较短边含有的像元数，λ为激光器产生的激光束的波长，f为变焦系统的焦距，在待加工基材上得到用于加工的聚焦圆弧。

10.根据权利要求6或7所述的一种激光打孔方法，其特征在于：设定圆环图像的直径为Φ个像元数，变焦系统的焦距f按下式调节：

，

其中，W为待加工孔的孔径，D为 LCOS的像元尺寸，I为LCOS较短边含有的像元数，λ为激光器产生的激光束的波长，在待加工基材上得到用于加工的聚焦圆弧。