[发明专利]线光束形成装置

说明书

提供一种线光束形成装置，其配置成：通过使用由多个反射镜组成的单反射镜组，可以沿与激光束的行进方向(z轴)垂直的第一方向(y轴)将激光束分割为具有预定尺寸的子光束，并且沿与激光束的行进方向(z轴)垂直的第二方向(x轴)以规则的间隔排列这些子光束并出射，本发明的线光束形成装置可以用作准分子激光器(具有高光束发散度的多模式激光束发生器)、大功率DPSS激光器或激光二极管，可以通过会聚光束而获得高密度能量，可以获得在长轴和短轴两者中均具有均匀强度的光束轮廓，并且可以组合多个激光束而不受入射光束特性的影响。

技术领域

本发明涉及一种线光束形成装置，更具体地，该线光束形成装置可以通过使用由多个反射镜组成的单反射镜组来沿与激光束的行进方向(z轴)垂直的第一方向(y轴)将激光束分割成具有预定尺寸的子光束，并且可以沿与激光束的行进方向(z轴)垂直的第二方向(x轴)以规则的间隔排列这些子光束并出射。

背景技术

近来，作为大功率UV激光器的准分子激光器或UV DPSS(二极管泵浦固态)激光器被用于使用激光束分离基板上的薄膜的LLO(激光剥离)工艺，从而制造小型装置，例如LED(发光二极管)。此外，准分子激光器或DPSS激光器被用于沉积非晶硅层后使其结晶以制造用作液晶面板中的开关装置的LTPS(低温多晶硅)薄膜晶体管的工艺。

为了确保在需要高能量的工艺中紧密聚焦和高度分辨的束斑，需要减小束斑的尺寸。此外，光束的强度应均匀分布在光束中以进行均匀加工。

在美国专利号7286308中公开了一种使用棱镜阵列交换长轴和短轴的光束质量的方法，以用于聚焦来自激光二极管条的光。根据美国专利号7286308的方法，当使用棱镜阵列时，由于复杂的制造、组装和布置而难以制造精确的光学系统，并且光学系统的尺寸太大，因此实用性低。

此外，美国专利号5513201采用旋转光路的装置，以将光聚焦到激光二极管阵列系统中的光纤，并且提出了使用透镜、棱镜和反射镜来旋转光路的方法。然而，由于复杂的制造、组装和布置，仍然难以制造精确的光学系统，并且仍然存在光学系统的尺寸太大的问题。特别地，当使用柱面透镜阵列时，存在焦距越大，光束损耗越大的问题。这导致焦距小，从而导致光学像差。

此外，需要超过预定电平的功率阈值的系统在激光的最大输出方面受限，因此在某些情况下需要组合两个以上的激光。因此，需要一种光学系统，其制造可以通过组合两个以上的激光而在整个区域中同时执行均匀处理的平顶线光束轮廓。然而，采用棱镜阵列的美国专利号7286308或美国专利号5513201中公开的方法需要单独的光学系统，因为在一个光学系统中难以组合两个以上的激光。

此外，需要构造一种在短轴(y轴)方向上保持较小的束斑尺寸并且在长轴(x轴)方向和短轴(y轴)方向上具有平顶轮廓的光学系统，以便产生高密度能量线光束并均匀分布光束的强度。

发明内容

[技术问题]

本发明的目的是提供一种装置，该装置可用于任何能量来源的激光，因此能够减少维护成本，而且不仅可以简单地制造，还可以减少光的损失，并且可以减小束斑尺寸的同时可以产生沿短轴和长轴的方向均匀的线光束。

然而，本发明的目的不限于上述内容，并且从下面的描述中其它目的可以对本领域技术人员显而易见。

[技术方案]

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种线光束形成装置，其用于在操作表面上形成线光束，该装置包括：激光源，其发射激光束；以及单反射镜组，其由多个反射镜组成，其中单反射镜组在线光束形成装置中被布置成：通过重复执行接收激光束、沿与激光束的行进方向(z轴)垂直的第一方向(y轴)分割激光束以出射具有预定尺寸的子光束、以及在单反射镜组中对其余光束进行再反射以使其余光束在第一方向(y轴)上移动预定尺寸的过程来顺序地出射具有预定尺寸的子光束，并且沿与激光束的行进方向(z轴)垂直的第二方向(x轴)以规则的间隔排列子光束。