一种导光片入光端面的加工方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种导光片端面的加工方法，它同时进行抛光和锯齿加工，具体步骤为：步骤一、将导光片放置于XY平面，并使导光片入光端面与X方向平行；步骤二、设定抛光刀具与导光片Y方向的起始相对位置，使抛光刀具的边缘处于Y超出导光片入光端边缘设定的距离；步骤三、设定激光光束的起始位置，使激光光束在Y方向的最大位置与锯齿结构的最大深度相对应；步骤四、使导光片沿X方向运动；步骤五、使激光光束沿Y方向微小往复运动；步骤六、通过导光片在X方向的运动和激光光束在Y方向的微小往复运动的叠加，在导光片的入光端面形成周期性的锯齿结构。本发明同时公开了一种同时进行抛光和锯齿加工的导光片端面的加工装置。
【专利说明】
一种导光片入光端面的加工方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种侧光式光源模组，可用于液晶显示器背光源和LED照明中，具体地说，本发明涉及侧光式光源模组中的导光片入光端面的加工方法和装置。
【背景技术】
[0002]导光片是侧光式光源模组中的关键光学元件之一。导光片将从发光体，如LED，发出的光通过导光片的入光端面耦合进入导光片。LED是一种点光源，通常是按线性阵列排列在邻近导光片入光端面的位置。这样的排列在导光片中离入光端面较近的部分出现亮暗交替的阴影。为消除亮暗交替的阴影，在导光片的入光端面需要包含锯齿状的结构，如尖角直线形的V-cut，圆角形的R-cut，或圆角曲线形的U-cut等。这样的锯齿状结构在传统的射出成型工艺中可通过模具来实现。但随着液晶显示器向薄型化、大面积方向的发展，射出成型工艺遇到了极大的瓶颈。新型的导光片制作方法，如中国专利申请(本 申请人:)201210121973.1,201210133996.4,201210204175.5 所公开的方法、激光打点、热压印、喷墨打印、热转印等方法应运而生。这些方法可制作薄型、面积较大的导光片，但无法形成锯齿状的入光端面结构。虽然业内一些厂家尝试在导光片入光端面抛光完成以后，用单独的设备分步进行锯齿状端面结构的加工，但这样分步加工方式增加了导光片生产设备的投入、延长了导光片的制作时间、降低了导光片的生产良率，从而增加了导光片的制作成本。
[0003]本发明提供一种导光片端面的加工方法和装置，在进行端面抛光的同一道工序中形成锯齿状端面结构，解决了新型导光片制作方法无法形成锯齿状入光端面的问题，提高了生产效率、降低了导光片的制作成本。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的不足，本发明公开了一种可以同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法和加工装置，通过抛光刀具沿导光片入光端面方向与导光片作相对运动的过程中，使一激光光束沿垂直导光片入光端面方向作微小往复运动，同时进行导光片入光端面的抛光和锯齿结构加工。
[0005]—种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于包括以下步骤:
[0006]步骤一、将导光片放置于平行于XY平面的平台上，并使导光片入光端面方向与X方向平行；
[0007]步骤二、设定抛光刀具、激光光束、和导光片的相对位置，使导光片入光端面，在加工开始后，沿X方向依次经过抛光刀具和激光光束；
[0008]步骤三、设定激光光束在Y方向的起始位置，使激光光束在Y方向的最大位置与锯齿结构的最大深度相对应；
[0009]步骤四、使导光片沿X方向运动；
[0010]步骤五、使激光光束沿Y方向作微小往复运动；[0011 ] 步骤六、通过导光片在X方向的运动和激光光束在Y方向的微小往复运动的叠加，在导光片的入光端面形成周期性的锯齿结构。
[0012]一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于:步骤一中，导光片通过固定装置固定在平行于XY平面的平台上，平台安装在一传动装置上，通过传动装置的带动，平台可沿设定的方向运动。
[0013]—种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于:步骤二中，抛光刀具围绕设定的转轴高速旋转，转轴可固定在空间的设定位置。
[0014]—种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于:步骤三中，激光光束可沿单一方向进行微小的往复运动；激光器发出的激光光束入射至与Y方向成设定角度的反射镜上，经反射镜的反射，激光光束改变方向，变为射向导光片的光束。
[0015]—种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于:步骤六中，在加工开始时导光片、抛光刀具和激光光束的相对位置在导光片XY平面上依次排列，加工开始后，导光片沿+X方向运动，导光片入光端面依次经过高速旋转的抛光刀具和沿Y方向微小往复运动的激光光束。
[0016]—种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于:锯齿结构形状或为周期性的规则的凹凸相间的形状，或为不规侧的凹凸相间的形状。
[0017]—种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于:导光片沿X方向运动速度为\，激光光束在Y方向的微小往复运动速度为νγ，通过这两个方向上相应运动的叠加，形成周期为P、深度为D的锯齿结构形状；锯齿结构形状周期P范围优选地在10至500微米之间，或者进一步优选地在25至250微米之间；锯齿结构深度D范围优选地在2至200微米之间，或者进一步优选地在5至50微米之间。
[0018]—种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于:导光片的入光端面形成由Y = D/2*(l_cos((2 *Χ/Ρ))描述的正弦锯齿结构形状，D为锯齿结构的深度，P为锯齿结构的周期?’沿X方向的位置X = Vx*t，Vx为导光片沿X方向的运动速度，t为导光片运动的时间；激光光束微小往复运动的速度Vy = VYOsin (2 *X/P*)，其中 Vyo = D/2*2 31 *VX/P ；
[0019]或者，导光片的入光端面形成弧状和平坦相间的锯齿结构形状，锯齿结构形状的周期P中包含长度为P1的弧状段和长度为P2的平坦段；在导光片沿X方向运动时，在设定的时间间隔Pi/X，使激光光束沿Y方向作微小往复运动，形成弧状段；当激光光束从Y>0的位置，回到Y = O或Υ〈0的设定Y方向位置后，在设定的时间间隔P2/Vx，使激光光束在Y方向保持处于设定位置的状态，激光光束不与导光片接触，形成平坦段；
[0020]或者，导光片的入光端面形成间隙梯形锯齿结构形状，在X方向的距离为P的一个周期内，锯齿结构形状包含四段，沿X方向的距离分别为P1, P2, P3,和P4;导光片沿X方向保持\的运动速度，在P1段，激光光束从导光片入光端的边缘Y = O的位置以恒定的速度Vy运动至Y = D的位置，X方向和Y方向的运动叠加，形成直线或接近直线的斜边；当激光光束到达Y = D的位置后，在P2/Vx的时间间隔内，保持在Y = D的位置，形成平坦段；然后在？3/\的时间间隔内从Y = D的位置，运动至Y = O的位置，形成斜边；当激光光束到达Y ( O的位置后，在时间间隔P4/Vx内，激光光束保持在Y ( O的位置，使导光片的入光端面在P4的距离范围内保持经抛光刀具抛光后的状态。
[0021]一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工装置，其特征在于，包括:
[0022]一放置导光片的平台，待加工的导光片能够放置于该平台上，
[0023]一导光片固定装置，使导光片固定在平台表面上，在加工过程中，导光片与平台表面不发生相对运动；
[0024]一传动装置，使放置导光片的平台沿设定的方向运动；
[0025]一抛光刀具，待加工的导光片通过抛光刀具的高速旋转，使与其接触的导光片入光端面变得平整光滑；
[0026]一激光器，激光器所发出的激光光束具有合适的波长，能被待加工的导光片材料所吸收而致使导光片材料熔化；
[0027]一使激光光束产生微小往复运动的装置。
[0028]一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工装置，其特征在于:所述平台安装在一传动装置上，通过传动装置的带动，平台至少可在一个方向上运动；待加工的导光片能够平整地放置于平台上，所述平台与导光片接触的表面含有细孔，或凹状细槽，并通过阀件与真空装置相连接，在导光片放置于平台上后打开阀件，使平台表面的导光片牢固地钉扎在平台表面上，在加工过程中，导光片与平台表面不发生相对运动，加工完成后，通过阀件向平台表面的细孔或凹状细槽导入气流，将负压取消。
[0029]一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工装置，其特征在于:所述激光器包含激光发生器和使激光光束进一步准直或聚焦的光学元件。
[0030]一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工装置，其特征在于:所述使激光光束产生微小往复运动的装置为伺服电机、电致伸缩元件或磁致伸缩元件。
[0031]有益效果:本发明提供一种导光片端面的加工方法和装置，在进行端面抛光的同一道工序中形成锯齿状端面结构，解决了新型导光片制作方法无法形成锯齿状入光端面的问题，提高了生产效率、降低了导光片的制作成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1描述本发明导光片入光端面同时进行抛光和锯齿结构加工装置的一种示例。
[0033]图2描述同时进行抛光和锯齿加工示例装置中激光光束的微小往复运动示例方法。
[0034]图3描述同时进行抛光和锯齿结构加工示例装置中激光光束微小往复运动的另一示例方法。
[0035]图4(a)描述同时抛光和锯齿结构加工不例装置中，在加工开始时导光片、抛光刀具和激光光束的相对位置在导光片平面(XY平面)上的投影。
[0036]图4(b)描述同时抛光和锯齿结构加工示例装置中，在加工过程中导光片、抛光刀具和激光光束的相对位置在导光片平面(XY平面)上的投影。
[0037]图5为本发明入光端面加工方法形成的可由￥ = 0/2*(1-(308((2 31*乂/?))描述的正弦锯齿形状锯齿结构形状。
[0038]图6描述按照本发明的方法和装置在入光端面制作的锯齿形状锯齿结构形状的第二示例，导光片的入光端面含有周期为P的弧状和平坦相间的锯齿结构形状。
[0039]图7描述按照本发明的方法和装置在导光片入光端面制作的锯齿结构形状的第三示例，导光片的入光端面含有周期为P的间隙梯形锯齿结构形状。
[0040]图8描述通过本发明同时抛光和锯齿加工的方法制作的导光片示例。
【具体实施方式】
[0041]为让本发明提供的导光片入光端面的加工方法及装置明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不仅限于此。
[0042]图1描述本发明导光片入光端面同时进行抛光和锯齿结构加工装置的一种示例。导光片101放置于与XY平面平行的平台102上。导光片的入光端面103的方向平行于X方向。所述导光片101是指(I)已制作了导光网点或导光微结构的导光片，这样的导光片在完成本发明所描述的端面加工工序后即可作为产品组装到侧光式光源模组中；和(2)尚未包含导光网点或导光微结构的导光片基材，例如，已切成设定尺寸的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)片材，这样的片材在完成本发明所描述的工序后需要再经过导光网点或导光微结构的制作工艺才可作为产品组装到侧光式光源模组中。图中104为一抛光刀具，通过抛光刀具以Z轴为旋转轴的高速旋转，使与其接触的导光片入光端面103变得平整光滑。图中105为一激光器，激光器所发出的光具有合适的波长，能被导光片材料所吸收而致使导光片材料熔化。如导光片材料为PMMA，激光器可选用波长为10.6微米的二氧化碳(CO2)激光器。激光器可包含激光发生器和使激光光束进一步准直或聚焦的光学元件；如果需要，在激光器的光路上或可增加准直或起其他作用的光学元件。
[0043]导光片101平整地放置于平台102上。平台102安装在一传动装置上，通过传动装置的带动，平台102可沿设定的方向，例如沿图1所示的X方向运动。导光片101可通过一导光片固定装置固定在平台102上。导光片固定装置可为机械或负压吸附装置。机械固定装置可通过导光片入光端面以外的边缘使导光片固定在平台102上。负压吸附装置包含真空装置和位于平台102与导光片接触的表面的细孔，或凹状细槽。真空装置通过阀件与平台102表面的细孔或凹状细槽相连接，在导光片101放置于平台102上以后，打开阀件，在平台表面细孔或凹状细槽中施加负压，使平台表面的导光片牢固地钉扎在平台表面上。在后续的加工过程中，导光片与平台表面不发生相对运动。在加工完成以后，通过阀件向平台102表面的细孔或凹状细槽导入气流，将负压取消，并通过机械或人工的方法将导光片从平台上取下。
[0044]在本发明所描述的导光片入光端面加工的过程中，导光片可含有贴合在其上、下表面的保护膜，或单面，如下表面的保护膜，或上、下表面都不含保护膜。
[0045]图1所示的示例中，抛光刀具104围绕设定的转轴，如Z方向，高速旋转，转轴可固定在空间的设定位置。激光光束106可沿单一方向，如图示的Y方向，进行微小的往复运动。图2描述图1所示的同时进行抛光和锯齿加工装置中激光光束的微小往复运动示例方法。加工过程中，激光器105沿Y方向微小往复运动，从而使激光光束106沿Y方向产生相应的微小往复运动。沿Y方向微小往复运动的激光光束，照射至沿X方向运动的导光片101入光端面103 —侧的边缘后，导光片材料因吸收激光而熔化，从而在导光片的边缘形成与激光光束沿Y方向的微小往复运动和导光片沿X方向的运动相叠加的运动轨迹相应的锯齿结构。锯齿结构从导光片入光端面103进入导光片的最大幅度D取决于激光光束106沿Y方向微小往复运动的最大幅度。
[0046]图3描述本发明导光片端面同时进行抛光和锯齿结构示例加工装置中激光光束微小往复运动的另一不例方法。从激光器301发出的激光光束302入射至与Y方向成设定角度的反射镜303上，经反射镜的反射，激光光束改变方向，变为射向导光片的光束304。如激光光束302与Y方向平行，反射镜的放置可与Y方向成45°的角度。激光光束302经反射镜303反射后的光束304变为与Y方向垂直，即与放置在XY平面上的导光片垂直。本示例中，反射镜303在端面加工过程中沿Y方向做微小往复运动，从而使激光光束304沿Y方向做相应的微小往复运动。沿Y方向微小往复运动的激光光束，照射至沿X方向运动的导光片101的入光端面103—侧的边缘后，导光片材料因吸收激光而熔化，从而在导光片的边缘形成与激光光束沿Y方向的微小往复运动和导光片沿X方向的运动相叠加的运动轨迹相应的锯齿结构。
[0047]使激光光束产生微小往复运动的装置可为伺服电机，例如直线伺服电机。直线伺服电机作为一种驱动执行元件，将与在导光片入光端面所要形成的锯齿结构形状相对应的输入信号电压转变为动子的位移或速度的输出，动子的行程方向和速度的大小随信号电压的方向和大小的变化而变化，并带动激光器105 (图1、图2)，或设定角度放置的反射镜303(图3)沿Y方向做微小往复运动。配合位置检测反馈和专用芯片，直线伺服电机的定位精度可达μ m级。
[0048]使激光光束产生微小往复运动的装置或可为电致伸缩元件。在具有压电效应的电介质的极化方向上施加电场，这些电介质将发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失。利用压电材料的这种逆压电效应即电致伸缩效应，把电能转换为压电材料的振动，其振幅和频率可由所加电场进行控制。通过适当的方式，使压电材料的振动带动激光器105(图1、图2)或反射镜303 (图3)沿Y方向的微小往复运动。
[0049]使激光光束产生微小往复运动的装置或可为磁致伸缩元件。采用磁致伸缩材料，在驱动磁场的激励下，磁致伸缩材料(定子)将电磁能转换成机械能，并通过定子和转子间的接触摩擦力推动转子运动，从而带动激光器105 (图1、图2)或反射镜303 (图3)沿Y方向的微小往复运动。
[0050]使激光光束产生微小往复运动的装置或可为任何其他能在设定方向产生微小往复运动的机构或元件。
[0051]通过图2和图3所描述的激光光束微小往复运动的示例方法在导光片边缘所形成的锯齿状结构的深度D可通过激光光束微小往复运动的幅度控制。锯齿状结构深度D的数值，由导光片产品中的消除或减轻Hot-spot的需要来确定，优选地在5至150微米的范围。
[0052]图4(a)描述本发明同时抛光和锯齿结构加工示例装置中，在加工开始时导光片、抛光刀具和激光光束的相对位置在导光片平面(XY平面)上的投影。导光片101位于抛光刀具403和激光光束404的左侧。激光光束404位于抛光刀具403的右侧。设定激光光束的在Y方向的起始位置，使激光光束在Y方向的最大位置与锯齿结构的最大深度相对应。加工开始后，导光片沿+X方向运动，导光片入光端面402依次经过抛光刀具403和激光光束404。
[0053]图4(b)描述本发明同时抛光和锯齿结构加工示例装置中，在加工过程中导光片、抛光刀具和激光光束的相对位置在导光片平面(XY平面)上的投影。尚未进行抛光和锯齿加工的导光片入光端面部分402随导光片沿+X方向运动，经过抛光刀具403后，入光端面变为抛光后表面光滑的端面405。激光光束404沿Y方向微小往复运动，在X方向相对固定。抛光后的导光片入光端面405经过微小往复运动的激光光束404后，形成具有锯齿结构入光端面406。当导光片401的整个入光端面依次全部经过抛光刀具403和微小往复运动的激光光束404后，在导光片上即形成了如图中406所示的含有锯齿结构的入光端面。
[0054]图5、图6和图7描述本发明中导光片沿X方向的运动与激光光束沿Y方向的微小往复运动叠加在导光片入光端面形成的锯齿结构形状和运动速度关系的示例。导光片放置于XY平面上，并位于X轴的上方，其入光端面的边缘与X轴平行。经抛光刀具抛光后的入光端面边缘，例如图4(b)所示的405，邻近或位于X轴上。导光片沿X方向运动速度为Vx，激光光束在Y方向的微小往复运动速度为VY，通过这两个方向上相应运动的叠加，形成了如图所示的周期为P、深度为D的示例锯齿结构形状500、600和700。
[0055]图5为本发明端面加工方法形成的可由Y = D/2*(l-cos((2 3i*X/P))描述的正弦锯齿结构形状。D为锯齿结构的深度；P为锯齿结构的周期?’沿X方向的位置由X = Vx*t描述，其中，Vx为导光片沿X方向的运动速度，t为导光片运动的时间。产生如此形状的激光光束微小往复运动的速度可由Vy = VYOsin (2 *X/P*)来描述，其中Vyq = D/2*2 π *VX/P。导光片位于X轴的上方，即，+Y的区域。以速度\沿Y方向运动的激光光束，照射至以速度^沿夂方向运动的导光片入光端面一侧的边缘后，导光片材料因吸收激光能量而熔化，从而在导光片的边缘形成如501所示的轨迹的锯齿结构形状500。
[0056]图6描述按照本发明的方法和装置在入光端面制作的锯齿结构形状的第二示例。示例锯齿结构形状600的深度为D,周期为P。锯齿结构形状的周期P中包含长度为P1的弧状段601和长度为P2的平坦段602。弧状段可通过以下运动方式形成:在导光片沿X方向运动时，在设定的时间间隔，如P1Ax，使激光光束沿Y方向作微小往复运动。当激光光束从Y>0的位置，回到Y = O或Υ〈0的设定Y方向位置后，在设定的时间间隔内，如P2/Vx，使激光光束在Y方向保持处于设定位置的状态，即，激光光束不与导光片接触。导光片的入光端将保持长度为P2的抛光后的平坦端面。激光光束连续循环地进行P1Ax时间间隔内沿Y方向的微小往复运动和己/\的时间间隔内保持处于YS O的设定位置，在导光片的入光端面上形成如图6所示的周期为P的弧状和平坦相间的锯齿结构形状600。
[0057]图7描述按照本发明的方法和装置在导光片入光端面制作的锯齿结构形状的第三示例。在X方向的距离为P的一个周期内，锯齿结构形状包含四段，各段沿X方向的长度分别为P1, P2, P3,和p4。在形成这样的锯齿结构形状的过程中，导光片沿X方向保持Vx的运动速度。在P1段，激光光束从导光片入光端的边缘(Y = O)的位置以恒定的速度Vy运动至Y = D的位置，X方向和Y方向的运动叠加，形成了如图中701所示的直线或接近直线的斜边；当激光光束到达Y = D的位置后，在P2/Vx的时间间隔内，保持在Y = D的位置，形成图中702所示的平坦段，然后在己/\的时间间隔内从Y = D的位置，以Vy，或大于或小于Vy的恒定速度运动至Y = O的位置，形成图中703所示的斜边。当激光光束到达Y < O的位置后，在时间间隔P4/Vx内，激光光束保持在YS O的位置，使导光片的入光端面在P4的距离范围内保持经抛光刀具抛光后的状态。在导光片沿X方向的运动过程中，激光光束连续循环地进行在P1, P2, P3,和P4段的相应运动，在导光片的入光端面上形成如图7所示的周期为P的间隙梯形锯齿结构形状700。
[0058]图5、图6、和图7描述了位于导光片入光端面的周期性的凹凸相间的锯齿结构形状示例。本发明中，锯齿结构形状或可为其他周期性的凹凸相间的形状。锯齿结构形状可为规则的，轨迹可由方程、函数描述的形状，或不规侧的凹凸形状。通过对激光光束微小往复运动速度Vy的控制，可实现不同的锯齿结构形状。
[0059]本发明中，锯齿结构形状的周期P和锯齿状结构深度D的数值，可由导光片产品中的消除或减轻Hot-spot的需要来确定。锯齿结构形状周期P优选地可在10至500微米的范围内，进一步优选的可在25至250微米的范围内；锯齿结构深度D优选地在2至200微米的范围内，进一步优选地可在5至50微米的范围内。
[0060]图8描述通过本发明同时抛光和锯齿加工的方法制作的导光片示例。导光片801包含导光结构802。导光结构802可为由专利申请(本 申请人:)201210121973.1、201210133996.4,201210204175.5所公开的方法或激光打点、热压印、喷墨打印、热转印等方法制作的导光结构。图中803为经过本发明的抛光和锯齿加工后的入光端面。入光端面的锯齿结构沿X方向成周期性排列。导光结构802的密度沿Y方向随离入光端面距离的增加而逐渐增加。
[0061]以上实施例只是对于本发明的部分功能进行描述，但实施例和附图并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和原则之内，可以有各种更改和变化，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。
【权利要求】
1.一种导光片端面的加工方法，其特征在于，通过抛光刀具沿导光片入光端面方向与导光片作相对运动的过程中，使一激光光束沿垂直导光片入光端面方向作微小往复运动，同时进行导光片入光端面的抛光和锯齿结构加工。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，它具体包括以下步骤: 步骤一、将导光片放置于平行于XY平面的平台上，并使导光片入光端面方向与X方向平行； 步骤二、设定抛光刀具、激光光束、和导光片的相对位置，使导光片入光端面，在加工开始后，沿X方向依次经过抛光刀具和激光光束； 步骤三、设定激光光束在Y方向的起始位置，使激光光束在Y方向的最大位置与锯齿结构的最大深度相对应； 步骤四、使导光片沿X方向运动； 步骤五、使激光光束沿Y方向作微小往复运动； 步骤六、通过导光片在X方向的运动和激光光束在Y方向的微小往复运动的叠加，在导光片的入光端面形成周期性的锯齿结构。
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于:步骤一中，导光片通过固定装置固定在平行于XY平面的平台上，平台安装在一传动装置上，通过传动装置的带动，平台可沿设定的方向运动。
4.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于:步骤二中，抛光刀具围绕设定的转轴高速旋转，转轴可固定在空间的设定位置。
5.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于:步骤三中，激光光束可沿单一方向进行微小的往复运动；激光器发出的激光光束入射至与Y方向成设定角度的反射镜上，经反射镜的反射，激光光束改变方向，变为射向导光片的光束。
6.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于:步骤六中，在加工开始时导光片、抛光刀具和激光光束的相对位置在导光片XY平面上依次排列，加工开始后，导光片沿+X方向运动，导光片入光端面依次经过高速旋转的抛光刀具和沿Y方向微小往复运动的激光光束。
7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于:锯齿结构形状或为周期性的规则的凹凸相间的形状，或为不规侧的凹凸相间的形状。
8.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于:导光片沿X方向运动速度SVx，激光光束在Y方向的微小往复运动速度为VY，通过这两个方向上相应运动的叠加，形成周期为P、深度为D的锯齿结构形状；锯齿结构形状周期P范围优选地在10至500微米之间,或者进一步优选地在25至250微米之间；锯齿结构深度D范围优选地在2至200微米之间，或者进一步优选地在5至50微米之间。
9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于:导光片的入光端面形成由Y=D/2*(l_cos((2 π *Χ/Ρ))描述的正弦锯齿结构形状，D为锯齿结构的深度，P为锯齿结构的周期；沿X方向的位置X = Vx*t，Vx为导光片沿X方向的运动速度，t为导光片运动的时间；激光光束微小往复运动的速度Vy = VYOsin (2 π *X/P*)，其中Vyq = D/2*2 π *VX/P ； 或者，导光片的入光端面形成弧状和平坦相间的锯齿结构形状，锯齿结构形状的周期P中包含长度为P1的弧状段和长度为P2的平坦段；在导光片沿X方向运动时，在设定的时间间隔P1ZX,使激光光束沿Y方向作微小往复运动，形成弧状段；当激光光束从γ>0的位置，回到Y = O或Υ〈0的设定Y方向位置后，在设定的时间间隔P2/Vx，使激光光束在Y方向保持处于设定位置的状态，激光光束不与导光片接触，形成平坦段； 或者，导光片的入光端面形成间隙梯形锯齿结构形状，在X方向的距离为P的一个周期内，锯齿结构形状包含四段，沿X方向的距离分别为P1,P2，P3,和P4;导光片沿X方向保持Vx的运动速度，在P1段，激光光束从导光片入光端的边缘Y = O的位置以恒定的速度Vy运动至Y = D的位置，X方向和Y方向的运动叠加，形成直线或接近直线的斜边；当激光光束到达Y = D的位置后，在P2/Vx的时间间隔内，保持在Y = D的位置，形成平坦段；然后在P3/Vx的时间间隔内从Y = D的位置，运动至Y = O的位置，形成斜边；当激光光束到达Y < O的位置后，在时间间隔P4/Vx内，激光光束保持在Y ( O的位置，使导光片的入光端面在P4的距离范围内保持经抛光刀具抛光后的状态。
10.一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面加工装置，其特征在于，包括: 一放置导光片的平台，待加工的导光片能够放置于该平台上， 一导光片固定装置，使导光片固定在平台表面上，在加工过程中，导光片与平台表面不发生相对运动； 一传动装置，使放置导光片的平台沿设定的方向运动； 一抛光刀具，待加工的导光片通过抛光刀具的高速旋转，使与其接触的导光片入光端面变得平整光滑； 一激光器，激光器所发出的激光光束具有合适的波长，能被待加工的导光片材料所吸收而致使导光片材料熔化； 一使激光光束产生微小往复运动的装置。
11.根据权利要求10所述的加工装置，其特征在于:所述平台安装在一传动装置上，通过传动装置的带动，平台至少可在一个方向上运动；待加工的导光片能够平整地放置于平台上，所述平台与导光片接触的表面含有细孔，或凹状细槽，并通过阀件与真空装置相连接，在导光片放置于平台上后打开阀件，使平台表面的导光片牢固地钉扎在平台表面上，在加工过程中，导光片与平台表面不发生相对运动，加工完成后，通过阀件向平台表面的细孔或凹状细槽导入气流，将负压取消。
12.根据权利要求10所述的加工装置，其特征在于:所述激光器包含激光发生器和使激光光束进一步准直或聚焦的光学元件。
13.根据权利要求10所述的加工装置，其特征在于:所述使激光光束产生微小往复运动的装置为伺服电机、电致伸缩元件或磁致伸缩元件。
【文档编号】B23P23/04GK104400333SQ201410542929
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】路志坚 申请人:南京博昱光电科技有限公司