专利名称：用于微位相差膜热处理的多光束激光装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种热处理加工系统，特别是关于一种光学式非接触式的加 工系统，具体来说是关于一种用于微位相差膜热处理的多光束激光装置。
背景技术：
3D显示器成为下世代显示器的发展方向己为业界普遍的共识，显示器大 厂无不积极投入大量资源于相关的研究上。虽然市场对裸眼式3D显示技术 的兴趣越来越高，但是由于3D显示技术本身仍待有所突破，因此目前仍无 法推出成熟的产品来满足市场需求。这些有待突破的技术之中，其中之一的 关键部分是有关于3D显示元件的制作。
美国专利第5，327，285号和其延续案第5,844，717号揭示制作一微偏极器 的方法，该方法是利用微影与蚀刻的方法制造微偏极器。
与本发明相关的美国专利第6,498,679号揭示一微位相差器的结构，该微 位相差器是使用一激光加热装置照射透光的位相差膜材料进行热处理，使在 该材料上形成相互交错的微位相差膜(micro-retai'der plate)，如图1所示。 该专利提及以激光或电路板加热方式进行微位相差器的制造，但是该专利并 未详细提出相关的制造装置或者制造方法。
使用微影与蚀刻可得到精细的微偏极器结构，并制作出高精密度的微偏 极器，唯其价格上会偏高些。目前产业界并未见到以光加热方式大量制作微
位相差器的技术，因此以高制作速度及较低成本的解决方案为目前产业界迫 切的需求。
发明内容
本发明的用于微位相差膜热处理的多光束激光装置的一实施例包含一红外线激光光源、 一多光束模块和一第一驱动装置。该多光束模块将该红外线
激光光源光束分成复数道强度相当的平行光束并做聚焦；该第一驱动装置提 供该多光束模块一扫描方向，其中该多光束模块依该扫描方向可在一表面上 扫描出 一组复数条平行扫描线。
本发明的用于微位相差膜热处理的多光束激光装置的另一实施例包含一 红外线激光光源、 一多光束模块及一平台。该多光束模块将该红外线激光光 源光束分成复数道强度相当的平行光束并做聚焦；该平台提供该多光束模块 依该扫描方向在一表面上扫描出一组复数条平行扫描线。
本发明的用于微位相差膜热处理的多光束激光装置的又一实施例包含--红外线激光光源、 一分光模块、 一聚焦模块及一第一驱动装置。该分光模块 将该红外线激光光源的光束分成复数道强度相当的平行光束；该聚焦模块将 该平行光束导引并分别聚焦至一表面；该第一驱动装置提供该多光束模块一 扫描方向，其中该多光束模块依该扫描方向可在一表面上扫描出一组复数条 平行扫描线。
图1显示现有技术的微位相差膜示意图2A、图2B显示本发明一具体实施例的微位相差膜热处理的多光束激 光装置示意图3A、图3B显示本发明另一具体实施例的微位相差膜热处理的多光束 激光装置示意图；及 '
图4显示本发明又一具体实施例的微位相差膜热处理的多光束激光装置 示意图。
附图标号
101 位相差膜
201 位相差膜 202 X轴电机
6203Y轴电机204平台
205红外线激光206分光镜
207反射镜208聚焦镜头
209激光功率检测器210回馈控制电路
211可见光激光212分光镜
301红外线激光302分光镜
303反射镜304反射镜
305聚焦镜头306位相差膜
307扫描模块308Y轴电机
309扫描线310平台
311X轴电机312反射镜
313扫描模块
401红外线激光402光纤
403分光元件404位相差膜
具体实施例方式
图2A、图2B显示本发明的一种用于微位相差膜热处理的多光束激光装 置的一具体实施例。若要以光加热的方式快速地制作出如图1显示的位相差 膜101的图案，最佳的方法之一就是使用数道平行光源扫过该位相差膜，即 使是大面积的加工，也只需来回几次就可以完成。本发明基于这样的概念， 提出一具有多道光束的加热技术来对位相差膜101进行加工。在图2A实施 例中， 一位相差膜201放置在由一 X轴电机202和一 Y轴电机203驱动的一 平台204上。Y轴电机203驱动该平台204，使得激光扫过该位相差膜201 而同时形成数条扫描线。X轴电机202则是使该平台204能在X轴向不同位 置可做Y扫描的动作。平台204在X轴电机202和Y轴电机203的共同驱 动下，可制作出如图l般两区域相互交错的图案。驱动平台204使用的X轴 电机202和Y轴电机203可以为伺服电机或步进电机。该加工用的复数条光
7束是由一红外线激光205的光束经过一系列的分光镜206，将该光束分成复 数道平行且强度相当的光束，和反射镜207反射的光束一同成为等距离分布 的加工用光束。最后，该些加工用光束经过聚焦镜头208聚焦到该位相差膜 201。该红外线激光205可以选择使用气体激光，或使用固体激光。图2B的 实施例的设计中，考虑到激光在加工时的稳定性和光学元件调整与校正时的 需要，所以在分光镜206的后方加装一激光功率检测器209与其回馈控制电 路210。激光功率检测器209接收到激光后产生^信号，而该信号经过回馈 控制电路210的比较处理后调整激光的输出。以这样的控制方法，达到让激 光稳定地输出，并确保加工制造工艺的稳定性。此外，由于所使用的光源为 红外线激光205，此光源难以做光学校正，因此可以在该红外线激光205的 光路上以一分光镜212导入一可见光激光211的光束。由于发出的是可见光， 因此很容易通过其来达成如激光光径或光束间的距离等装置的光学调整。
图3A、图3B显示本发明的一种用于微位相差膜热处理的多光束激光装 置的另一具体实施例。图3A中红外线激光301的光束经由一系列的分光镜 302和反射镜303分光后形成的复数道光束，该复数道光束由一反射镜304 反射，经过聚焦镜头305聚焦到一位相差膜306。该反射镜304和该聚焦镜 头305可设计成一扫描模块307，并由一Y轴电机308驱动，让激光束得以 扫描出Y轴向的复数条扫描线309。平台310以一 X轴电机311驱动在X轴 方向上移动，这样的移动可让Y轴向扫描线扫描的动作可以重复地在X轴向 不同位置上进行，直到整片位相差膜306形成一定周期间隔的扫描线长条图 案。图3B则是在图3A的实施例中加装一反射镜312，使红外线激光301的 光束与Y轴向平行。在这样的设计下，分光镜302和反射镜303可以和图3A 内的扫描模块307 —同做扫描移动，使得整个光学'部分可以被整合起来成为 一单一扫描模块313，将更有利于制作与调校。在满足加工精度的要求下， 亦可将所有的光学部分包括激光等整合成一扫描模块。
图4显示本发明的一种用于微位相差膜热处理的多光東激光装置的又--具体实施例。要将一光束分成复数道光束除了利用复数个分光镜的方法外， 也可以利用其它技术所做成的分光元件来达成，例如光纤光耦合分光器、平 面光波导分光模块、光栅分光模块或者以微机电做成的微型分光器等。 一红
外线激光401透过一光纤402将激光束导入一分光元件403中，该分光元件 403将该激光束分成复数道激光束，经过聚焦后投射在一位相差膜404上进 行热处理制造工艺。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍 可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因 此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本发 明的替换及修饰，并为权利要求范围所涵盖。
权利要求
1. 一种用于微位相差膜热处理的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置包含一红外线激光光源；一多光束模块，将所述的红外线激光光源的光束分成复数道强度相当的平行光束并做聚焦；以及一第一驱动装置，提供所述的多光束模块一扫描方向，其中所述的多光束模块依所述的扫描方向可在所述的位相差膜的一表面上扫描出一组复数条平行扫描线。
2. 如权利要求1所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置更包含一平台；以及一第二驱动装置，以垂直于所述的扫描方向的方向而驱动所述的平台。
3. 如权利要求1.所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的第一驱动 装置为 一伺服电机或一步进电机。
4. 如权利要求1所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的红外线激 光光源为一气体激光或一固态激光。
5. 如权利要求1所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的多光束模 块为复数个分光镜与复数个反射镜组合的一分光光学模块、 一光纤光耦合分 光器、 一平面光波导分光模块、 一光栅分光模块或微型分光器中。
6. 如权利要求1所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置更包 含一激光功率检测器。
7. 如权利要求1所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置更包 含一可见光激光光源，其中所述的可见光激光光源的光束通过所述的红外线 激光光源的光路以进行光学调整。
8. —种用于微位相差膜热处理的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置包含一红外线激光光源；一多光束模块，将所述的红外线激光光源的光束分成复数道强度相当的 平行光束并做聚焦；以及一平台，提供所述的多光束模块依一扫描方向在所述的位相差膜的一表 面上扫描出一组复数条平行扫描线。
9. 如权利要求8所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的平台更包含一驱动装置，用于驱动所述的平台而使得所述的多光朿模块可在所述的 表面上扫描出复数组的平行扫描线。
10. 如权利要求8所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的平台为--伺服电机或一步进电机。
11. 如权利要求8所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的红外线激 光光源为一气体激光或一固态激光。
12. 如权利要求8所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的多光朿模块为复数个分光镜与复数个反射镜组合的一分光光学模块、 一光纤光耦合分 光器、 一平面光波导分光模块、光栅分光模块或微型分光器。
13. 如权利要求8所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置更包含一激光功率检测器。
14. 如权利要求8所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置更包含一可见光激光光源，其中所述的可见光激光光源的光束通过所述的红外线 激光光源的光路以进行光学调整。
15. —种用于微位相差膜热处理的多光束激光装置，其特征在于，所述的 装置包含一红外线激光光源； 一分光模块，将所述的红外线激光光源的光束分成复数道强度相当的平行光束；一聚焦模块，将所述的平行光束导引并分别聚焦至所逸的位相差膜的一表面；以及一第一驱动装置，提供所述的聚焦模块一扫描方向，其中所述的多光束模块依所述的扫描方向而在所述的位相差膜的一表面上扫描出一组复数条平行扫描线。
16. 如权利要求15所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置更包含一平台；以及一第二驱动装置，以垂直于所述的扫描方向的方向而驱动所述的平台。
17. 如权利要求15所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的第一驱动装置为一伺服电机或一步进电机。
18. 如权利要求15所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的红外线激光光源为一气体激光或一固态激光。
19. 如权利要求15所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的分光模块为复数个分光镜与复数个反射镜组合的一分光光学模块、 一光纤光耦合分光器、 一平面光波导分光模块、光栅分光模块或微型分光器。
20. 如权利要求15所述的多光束激光装置，其特征在千，所述的装置更包含一激光功率检测器。
21. 如权利要求15所述的多光束激光装置，其特征在于，所述的装置更包含一可见光激光光源，其中所述的可见光激光光源的光束通过所述的红外线激光光源的光路以进行光学调整。
全文摘要
本发明提供一种用于微位相差膜热处理的多光束激光装置，所述的装置以激光加热方式制作相互交错的两不同位相区域的微位相差膜，其包含一红外线激光光源、一多光束模块和一第一驱动装置。该多光束模块将该红外线激光光源光束分成复数道强度相当的平行光束并做聚焦。该第一驱动装置提供该多光束模块一扫描方向，其中该多光束模块依该扫描方向在该位相差膜的一表面上扫描出一组复数条平行扫描线。
文档编号H04N13/00GK101498805SQ20081000903
公开日2009年8月5日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者锟 李, 林浪津, 蔡朝旭 申请人:财团法人工业技术研究院