具有視覺校正及/或追蹤的雷射加工系統和方法

2023-09-17 18:22:15

專利名稱：：具有視覺校正及/或追蹤的雷射加工系統和方法
技術領域：
：本發明涉及加工，且更具體而言，涉及具有視覺校正及/或追蹤的雷射加工系統及方法。
背景技術：
：雷射加工系統及方法通常用於加工各種類型的材料及結構。這些雷射加工系統及方法可提供多種優點，包括製造成本較低、生產量及生產良率增大、且質量更高。例如，在太陽能面板領域中，雷射加工的優點可明顯提高太陽能技術的效率及適用性。在薄膜光電(photovoltaic；PV)太陽能面板的製造中，可利用雷射加工技術來劃刻面板中的各種薄膜層，以形成電性相連的電池。在一種類型的PV太陽能面板中，沉積三個層來形成面板且在每一次新的沉積之後均進行線的劃刻。面板上包含這些線的區域被視為被浪費區域，被浪費區域不能進行太陽能轉換。因此，這些線應為直的且應精確地對齊，以使這一被浪費區域最小化並提供最佳的效率。也期望具有高的劃刻速度以及高的生產量。對薄膜PV太陽能面板(及其他類似結構)提供精確且高速的劃刻存在許多獨特的挑戰。例如太陽能面板等大面積工件的厚度及/或表面平整度可出現波動且在相對大的面積上塗層可能不均勻，這可不利地影響工件的加工。具體而言，工件平整度的波動可導致與光束傳輸系統的加工距離出現波動，進而導致雷射在工件上的焦點或縮小率發生變化。在相對大的加工距離中表面平整度和厚度的波動以及塗層不均勻性可導致出現不良的劃痕波動，例如寬度、深度、能量密度(fluence)、熱影響區(heat-affected-zones)及穿透度的波動，這些波動可不利地影響劃痕的精確度。相對大的劃刻距離也會使大面積工件上的劃痕位置和定向出現錯誤的機率增大。PV太陽能面板的雷射加工所面臨的另一挑戰為在從雷射源至工件的工作距離(workingdistance)長的條件下保持精確度的能力。長工作距離及較長的光束傳輸路徑可導致角度指向不穩定。當雷射束須行進較遠的距離到達工件且利用例如遠場劃刻技術(far-fieldscribingtechnique)時，聚焦在工件上的雷射點的位置可因雷射指向的波動而發生變化，導致線的筆直度及對準度不精確。結合附圖閱讀以下詳細說明，可更佳地理解本發明的這些及其他特徵及優點，附圖中圖1為根據一實施例的雷射加工系統的俯視立體圖2為圖1所示雷射加工系統沿X軸截取的局部剖視立體圖；圖3為圖2所示雷射加工系統沿Z軸截取的局部剖視立體圖；圖4A及圖4B為根據另一實施例的雷射加工系統的正視及後視立體圖；圖5A至圖5F為根據一實施例，例示在薄膜光電太陽能面板的不同層中形成線的側視示意圖；圖6為包含移動光學頭的雷射加工系統的立體示意圖，移動光學頭包含光束傳輸系統以及用於追蹤及/或視覺檢驗的傳感器和照相機；圖7為根據一實施例，用於雷射加工系統中的線追蹤系統的圖解視圖；圖8為根據實施例，用於雷射加工系統的工件追蹤系統的圖解視圖；圖9為工件的剖視示意圖，其中傳感器光束自工件的加工平面反射；圖10為根據另一實施例，用於雷射加工系統的工件追蹤系統的圖解視圖；圖11為根據一實施例，使用視覺檢驗的工件對齊系統的圖解視圖；圖12為根據雷射加工系統及方法的實施例，包含在其上所形成的多組劃刻線的面板的立體圖；以及圖13為根據一實施例，長工作距離光束檢測系統的示意圖。具體實施例方式根據本文所述的各種實施例，可在雷射加工系統及方法中使用視覺校正及追蹤系統，以提高加工的精確度。雷射加工系統及方法可用於在例如太陽能面板等大的平整工件中劃刻一或多條線。具體而言，雷射加工系統及方法可用於以高的精確度、高的速度及降低的成本在薄膜光電(PV)太陽能面板中劃刻出線。視覺校正及/或追蹤系統可用於根據所檢測到的劃刻線的參數及/或工件的變化來提供劃刻線對齊及均勻性。下文將更詳細地描述此類視覺校正及追蹤系統的各種實施例。如本文所用，「加工(machining)，，是指任何利用雷射能量來改變工件的行為，且「劃刻(scribing)，，是指通過線性地移動雷射及/或工件而在工件上加工出線的行為。加工可包含，但不僅限於雷射燒蝕劃刻(laserablationscribing)，其中以雷射能量燒蝕工件的材料；雷射再結晶劃刻(laserrecrystallizationscribing)，其中雷射能量使工件的材料熔化並再結晶；以及雷射隱密劃刻(laserstealthscribing)，其中聚焦在工件內部的雷射能量使工件在內部開裂。如本文所用，「平整(flat)」意指幾乎不具有曲度、但不一定為平面的。如本文所用，諸如「實質上(substantially)」、「約(about)」以及「近似(approximately)」等術語意指處於可接受的公差內。本文所述的雷射加工系統的各種組件也可用於用以加工具有其他形狀的工件的系統中。參見圖1至圖3，其顯示並描述雷射加工系統100的一個實施例，其可包含多重細雷射束傳輸系統。雷射加工系統100可包含由被動式振動隔離系統104所支撐的基座102，例如花崗巖基座。如下文所更詳細描述，基座102可支撐雷射加工系統100的各種組件(例如部件運送系統、光學頭、運動平臺以及運動控制系統)且為這些組件提供穩定性。被動式振動隔離系統104可在基座102的各隅角處包含四個被動式隔離器，以將雷射加工系統100與可沿地面行進的振動隔離開。在所示實施例中，這些隔離器定位在基座102與框架105之間。雷射加工系統100可包含部件運送系統(parthandlingsystem)110以及一或多個雷射掃描平臺120，部件運送系統110用於支撐部件或工件101，一或多個雷射掃描平臺120用於支撐一或多個光學頭(圖未示出)，一或多個光學頭用於在工件101處引導一或多個雷射束。部件運送系統110可包含位於加工部(processsection)111的相對側上的進料部(infeedsection)IlOa以及出料部(outfeedsection)IlOb0部件運送系統110提供用於支撐工件101的工件支撐面(workpiecesupportsurface)112並包含運動控制系統(motioncontrolsystem)，運動控制系統用於控制工件沿工件軸線(例如，Y軸)的運動，例如，以引導工件101通過加工部111。具體而言，進料部IlOa可包含進料輸送機，且出料部IlOb可包含出料輸送機。進料部IlOa將工件101移入加工部111，出料部IlOb則將工件101移出加工部111。在一個實施例中，部件運送系統110及工件支撐面112能夠運送並支撐大的面板(例如，跨度為一米或更大)，例如在薄膜太陽能面板中所用類型的面板。部件運送系統110的一個實施例可包含一或多個真空圓盤(puck)或抓具(gripper)114以及一或多個定位平臺，所述一或多個真空圓盤或抓具114用於固持工件101(例如，太陽能面板的大玻璃面板)，所述一或多個定位平臺則用於移動抓具114。真空抓具114中的一或多個可安裝在空氣軸承支架(airbearingcarriage)115上並受空氣軸承系統的獨立控制，以容許對工件101進行旋轉控制而達到精確對齊。在加工部111內進行劃刻過程中，固定式真空圓盤116也可將工件101固持在定位上。也可利用空氣軸承輸送機118以支撐工件101並在加工過程中提供對工件101的高速引導。也可使用推壓式空氣軸承(push-pushairbearing)(圖未示出)來支撐工件101並防止工件在加工過程中翹曲。在推壓式空氣軸承中，上氣門架(airgantry)(圖未示出)可定位在例如輸送機118的下部空氣軸承輸送機上方，使得空氣可從上面和下面兩個方向推動工件。在加工部111中，可將這一(這些)雷射掃描平臺120耦合至雷射掃描平臺運動控制系統(laserscanningstagemotioncontrolsystem),以沿一或多個掃描軸線(例如，X軸)線性地移動這一(這些)雷射掃描平臺120。可將掃描平臺120(以及光學頭)定位在工件支撐面112下方(並因此在工件101之下)，使得當掃描平臺120沿掃描軸線線性運動的同時，光學頭在工件101處向上引導這一(這些)光束。掃描平臺120以及運動控制系統可包含高速精密空氣軸7承系統(highspeedprecisionairbearingsystem),例如，能夠加速至約2.5米/秒或更快的高速精密空氣軸承系統。可利用力量消除技術或機構來消除或最小化由這一(這些)掃描平臺120及這一(這些)光學頭的運動所引起的反作用力。可利用的力量消除技術及機構的實例更詳細地描述於題目為「具有提供力量消除的移動雷射掃描平臺的雷射加工系統及方法(LASERMACHININGSYSTEMSANDMETHODSWITHMOVINGLASERSCANNINGSTAGE(S)PROVIDINGFORCECANCELLATION)」且序列號為—___(檔號JPSA009)的美國專利申請案中，該美國專利申請案與本案同時提交申請並以引用方式全文併入本文中。雷射加工系統100也包含一或多個雷射源106以及光束傳輸系統，所述一或多個雷射源106用於產生一或多個原始雷射束，光束傳輸系統則用於修改這一(這些)雷射束並將其投送至工件101。雷射波長可基於欲劃刻的材料的層及類型加以選擇，且可包含例如1064nm、352nm、355nm或的波長。這一(這些)雷射源106可位於基座102下方並可安裝在快速進入維護模塊(fastaccessservicemodule)上以使維護間隔中的停機時間(downtime)最小化。光束傳輸系統可通過控制被投送至工件101的光束的形狀、尺寸、均勻性及/或強度而修改光束。光束傳輸系統可包含固定段108以及可移動段，固定段108位於框架105及/或基座102上，可移動段則位於這一(這些)雷射掃描平臺120上的可移動光學頭(圖未示出)之上或之中。光束傳輸系統的固定段108可包含，例如，一系列透鏡、反射鏡及/或反射器，用於將這一(這些)雷射束自雷射源106引導至光束傳輸系統的可移動段。光束傳輸系統的固定段108中的反射鏡或反射器可為能改變被引導至光學頭的這一(這些)光束的方向的快速導向鏡(faststeeringmirror)，這可用於光束追蹤及/或用於鎖定雷射以提高指向穩定性。光束傳輸系統的固定段108也可包含用於擴大光束的擴束器(beamexpander)以及用於測量光束的功率的功率計(powermeter)0擴束器可改變光束的形狀及尺寸二者，且可包含一組球面透鏡以容許獨立調整光束擴大率及發散補償度二者。功率計可為可回縮的，例如，利用氣動致動器(pneumaticactuator)回縮，使得功率計可被移動至光束的路徑中以測量功率讀數。可回縮的光束止擋件(retractablebeamstop)也可被移入及移出光束路徑(例如，利用氣動致動器)。可回縮的光束止擋件可包含反射鏡，反射鏡使光束改向至水冷光束收集器(watercooledbeamdump)以阻止光束進入光學頭。如下文將更詳細地描述，光束傳輸系統的可移動段接收雷射束，修改雷射束，並將一或多個經修改的雷射束引導至工件。在一個實施例中，光束傳輸系統將光束分成多個細光束以同時劃刻多條線，從而獲得更高的生產量，並利用均光器(homogenize!·)及/或成像光學系統(imagingoptics)以使光束對角度指向不穩定性較不敏感並提高精確度。雷射加工系統也可包含碎屑控制系統130，用於收集和移除因加工工件101而產生的碎屑。具體而言，碎屑控制系統130可移除因對有毒材料(例如GaAs)以及對薄膜太陽能面板中所用的其他材料進行劃刻而產生的碎屑。碎屑控制系統130可包含可移動式碎屑收集模塊或頭(movabledebriscollectionmoduleorhead)132，可移動式碎屑收集模塊或頭132安裝在碎屑控制運動平臺134上、工件支撐面上方，以隨雷射掃描平臺120及光學頭作線性運動。碎屑控制運動平臺134可由運動控制系統控制且從動於掃描平臺120的運動。具體而言，碎屑控制運動平臺134可為空氣軸承線性電動機驅動平臺(airbearinglinearmotordrivenstage)。雷射加工系統100可進一步包含空氣過濾系統及除氣系統，以過濾並循環利用殼體(enclosure)內的空氣。殼體(圖未示出)可圍繞雷射加工系統100定位，且空氣過濾系統(圖未示出)可位於殼體上。空氣過濾系統過濾空氣以移除有害氣體，並引導過濾後的空氣返回至殼體內的處理區。可利用的碎屑控制及提取系統(debriscontrolandextractionsystem)及方法的實例更詳細地描述於題目為「具有碎屑提取的雷射加工系統及方法(LASERMACHININGSYSTEMSANDMETHODSWITHDEBRISEXTRACTION)」且序列號為___(檔號JPSA013)的美國專利申請案中，該美國專利申請案與本案同時提交申請並以引用方式全文併入本文中。雷射加工系統100也可包含追蹤系統及/或視覺檢驗系統(圖未示出)，用於在劃刻前使工件精確對齊及/或在劃刻過程中及/或劃刻之後進行追蹤及/或檢驗。一或多個傳感器或檢驗照相機可安裝在碎屑控制運動平臺134上或安裝在隨雷射掃描平臺120移動的另一運動平臺上。雷射加工系統也可包含計算機化控制系統，計算機化控制系統包含將雷射器、運動控制、數字輸入/輸出、追蹤及可選的機器視覺檢驗整合在一起的控制軟體(controlsoftware)。下文更詳細地描述追蹤系統及視覺檢驗系統的實施例。參見圖4A及圖4B，其顯示並描述雷射加工系統400的另一實施例。雷射加工系統400可包含由被動式振動隔離器404所支撐的基座402。基座402可支撐雷射加工系統400的各種組件(例如部件運送系統、光學頭、運動平臺以及運動控制系統)且為這些組件提供穩定性。在本實施例中，用於支撐並移動工件401的部件運送系統410包含用於抓握工件401的真空抓具414以及用於支撐工件401的滾軸418。真空抓具414被支撐在運動平臺415上，運動平臺415能夠沿引導軸線(即Y軸)移動工件401，以引導工件401通過加工部。舉例而言，運動平臺415也可沿掃描軸線(即X軸)移動抓具414，以旋轉工件401。雷射加工系統400的本實施例包含雷射掃描平臺420及光學頭422，雷射掃描平臺420及光學頭422位於工件401下方以沿掃描軸線運動。安裝在基座402上的雷射源406產生雷射束，固定式光束傳輸系統408將光束傳輸至移動光學頭422。雷射加工系統400的本實施例進一步包含碎屑收集罩(debriscollectionhood)432，碎屑收集罩432安裝在與光學頭422反向的頂側上。碎屑收集罩432為固定的並在工件401的整個寬度上延伸，以當光學頭422自底側進行掃描並加工工件401時自工件401的頂側收集碎屑。雷射加工系統400還包含定位於工件401上方的掃描平臺434，掃描平臺434使系統400能夠進行改造以實現頂側加工。舉例而言，光學頭可被安裝在掃描平臺434上並向下指向工件401。在頂側加工配置中，可將移動碎屑收集罩安裝在頂側，以隨光學頭移動，從而當加工工件時提取碎屑。圖4A及圖4B顯示被配置成底側加工形式的系統400，因此頂側掃描平臺434是固定的。雷射加工系統100可用於在例如太陽能面板等大的面板中劃刻出線。參見圖5A至圖5F，其更詳細地描述一種在薄膜光電(PV)太陽能面板中劃刻出線的方法。可將第一(Pl)導電材料層510沉積在基板502上，例如玻璃或聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate；PET)(圖5A)上。第一導電材料層510可包含透明導電氧化物，包含但不限於氧化銦錫(indiumtinoxide；IT0)、氧化銦鋅(indiumzincoxide；IZ0)、氧化錫(tinoxide；SnO)或氧化鋅(zincoxide；ZnO)。然後，可通過以下方式來劃刻第一層510引導一或多個雷射束500穿過基板502到達第一層510，以燒蝕第一層510的一部分並形成一或多條Pl劃刻線512(圖5B)。劃刻線512可間隔開例如約5毫米至10毫米。這一(這些)雷射束500可具有在不損傷基板502的情形下足以燒蝕Pl層510的波長(例如，1064nm)及能量密度。然後，可將由活性半導體材料形成的第二(P》層520沉積在第一層510上及在第一層510中形成的Pl劃刻線512中(圖5C)。第二層520的半導體材料可包含但不僅限於非晶矽(amorphoussilicon；aSi)、碲化鎘(cadmiumtelluride；CdTe)、銅銦鎵二硒(copperindiumgalliumdiselenide；CIGS)或銅銦二硒(copperindiumdiselenide；CIS)。然後，可通過以下方式來劃刻第二層520引導一或多個雷射束500穿過基板502及第一層510到達第二層520，以燒蝕第二層520的一部分並形成P2劃刻線522(圖5D)。這一(這些)雷射束500可具有在不損傷基板502及Pl層510的情形下足以燒蝕P2層520的波長(例如，532nm)及能量密度。然後，可將由金屬形成的第三(P；)層530沉積在第二層520上及在第二層520中形成的P2劃刻線522中(圖5E)。第三層530的導電材料可包含金屬，金屬包含但不限於鋁(Al)、鉬(Mo)、銀(Ag)或鉻(Cr)。然後，可通過以下方式來劃刻第二層520及第三層530引導一或多個雷射束500穿過基板502到達第二層520及第三層530，以燒蝕第二層520及第三層530的一部分並形成P3劃刻線532(圖5F)。這一(這些)雷射束500可具有在不損傷基板502及Pl層510的情形下足以燒蝕P2層520及P3層530的波長(例如，532nm)及能量密度。具有劃刻在P1-P3層510、520及530中的線512、522、532的區域不能進行太陽能轉換，且常常被稱作被浪費區域或死區域(wastedordeadarea)。線512、522、532應精確地劃刻並對齊，以將此死區域最小化並提供最佳的太陽能面板效率。本文所述的雷射加工系統及方法的實施例能形成雷射束500、引導雷射束500向上穿過基板、並在整個基板上移動或掃描光束500以精確地形成劃刻線512、522、532。本文所述的雷射加工系統及方法的實施例也可用於通過移動或掃描在層510、520、530處被引導的光束，而自頂側或薄膜側劃刻線512、522、532。具體而言，本文所述的視覺校正及/或追蹤系統的實施例能夠調整光束500以使劃刻線512、522、532對齊並提供一致的劃刻寬度和深度。參見圖6，在雷射加工系統600中可使用視覺校正及/或工件追蹤，雷射加工系統600包含移動光學頭610，用於在工件601上形成多條劃刻線。移動光學頭610可包含光束傳輸系統612，光束傳輸系統612將來自雷射源602的雷射束606分成多個細光束616a-616d並將細光束616a_616d成像於工件601上。固定式光束傳輸系統(圖未示出)可將來自雷射源602的雷射束606傳輸至移動光學頭600。光學頭610線性地移動(例如，在箭頭10的方向上移動)，使得當光學頭移動時細光束616a-616d沿工件601形成實質平行的劃刻線603a-603d。如上所述，光學頭600可安裝在例如沿掃描軸線(例如，X軸)在兩個方向上移動的雷射掃描平臺上。來自雷射源602的雷射束606實質平行於線性運動軸線(即，掃描軸線)被引導至光學頭610中，且所述多個細光束616a-616d實質正交於掃描軸線被引導出光學頭600。移動光學頭610也可安裝在用於橫跨掃描軸線(例如，沿Y軸)進行調整的手動或電動平臺上。這樣，可沿Y軸在兩個方向中的任一方向上調整光學頭610的掃描軸線。光束傳輸系統612可包含各種組件，用於投送雷射束606及/或細光束616a_616d以及用於控制光束606及/或細光束616a-616d的形狀、大小、均勻性及強度。光束傳輸系統612的組件(圖未示出)可包含，但不僅限於光束分光鏡，用以將光束606分成細光束616a-616d；遮罩，用以將光束606或細光束616a_616d成型；均光器(homogenizer)，用以均化光束606或細光束616a-616d；反射器(reflector)，用以投送細光束616a_616d及/或調整細光束616a-616d的光學路徑長度；及成像光學系統，用以將遮罩形狀在工件601的加工平面上成像。如本文所用，「加工平面(processplane)」是指工件上或工件中的平面，在這個平面中引導雷射以例如通過引起燒蝕(ablation)來加工工件。可使用的光束傳輸系統的實例更詳細地描述於題目為「具有多重細雷射束傳輸系統的雷射加工系統及方法(LASERMACHININGSYSTEMSANDMETHODSWITHMULTIPLEBEAMLETLASERBEAMDELIVERYSYSTEM)」且序列號為__(檔號JPSA012)的美國專利申請案中，該美國專利申請案與本案同時提交申請並以引用方式全文併入本文中。雷射束可為具有頂帽式輪廓(tophatprofile)的非同調光束(noncoherentbeam)。如本文所用，「非同調(noncoherent)」是指不具有理想的空間或時間同調性的雷射束。非同調雷射束當穿過蠅眼均光器(flyeyehomogenizer)或其他類型的光束均光器時不產生不良的幹涉效應。根據一個實施例，雷射源602可包含多模(multimode)雷射器，多模雷射器提供多模雷射束，多模雷射束所具有的M2因子大於1，且更具體而言介於5與25之間。根據另一實施例，雷射源602可包含用於產生同調高斯雷射束(coherentGaussianlaserbeam)的單模(singlemode)雷射器(M2=1)，以及包含同調加擾器(coherencescrambler)(圖未示出)，以提供具有頂帽式輪廓的非同調光束。同調加擾器的實例包含非同調光纖加擾器、光導管(lightpipe)、或光學萬花筒(opticalkaleidoscope)。非同調光束在相同的輸入功率下具有更高的功率，且對於均化、過度填充遮罩及/或成型為所需成像輪廓而言更為理想。利用近場成像技術可有利於使用非同調光束，因為在近場成像技術中，成像精確度不依賴於雷射指向(例如，與遠場技術相比一在遠場技術中是利用光束的焦點且指向是出現在透鏡的焦點處)。可對雷射源602進行選擇，以在不破壞其他層或基板的情況下提供選擇性材料移除。如上文所述，例如，應在不損壞第一(Pl)層的情況下選擇性地移除第二(P》層。具體而言，雷射的波長可視被移除材料的特性而異。脈衝寬度也可視材料的類型及厚度而異，且一般可介於約5ps(或以下)至約500ns(或以下)範圍內，並且頻率可介於約30kHz至IMHz範圍內。利用超快速及亞皮秒(ultrafastandsubpicosecond)會提供精確的材料移除速率且能夠實現深度控制，例如，當劃刻上述P2及P3雷射時。光束傳輸系統612的組件中的一或多個可能夠調整光束606及/或細光束616a-616d,從而調整在工件601上所形成的劃刻線603a-603d。例如，可通過在正交於掃描軸線的箭頭12的方向上(即，沿Y軸)移動遮罩、光束分光鏡或其他組件來調整細光束616a-616d的定位。例如，可通過在沿細光束軸線的箭頭14的方向上(即Z軸)移動成像光學系統來調整細光束616a-616d的焦點。可例如通過調整光束606或細光束616a_616d的衰減來調整細光束616a-616d的能量密度。雷射加工系統600也可包含部件運送系統620，部件運送系統620包含一或多個工件支撐件(例如，真空夾盤或抓具)以及用以移動工件支撐件的一或多個工件定位平臺。工件定位平臺沿引導軸線(即，Y軸)移動工件支撐件，以引導工件，從而允許形成另一組劃刻線。工件定位平臺以及工件支撐件也可能夠沿掃描軸線(即，X軸)移動工件或能夠旋轉工件(即，圍繞Z軸在X-Y平面中旋轉工件)。雷射加工系統600可進一步包含一或多個監測裝置，用以監測工件601、劃刻線603a-603d、及/或細光束616a_616d的參數或特性。來自這些監測裝置的數據可用於調整加工參數及/或可在收集數據時記錄下來。監測裝置可包括一或多個傳感器630、640，傳感器630、640被安裝成隨移動光學頭610移動，以在光學頭610進行掃描時感測工件位置、劃刻線位置、或其他狀態。如下文所詳細描述，劃痕位置傳感器630可用於感測劃刻線在工13件601上的位置，以提供劃刻線追蹤。高度傳感器640可用於感測工件601的加工平面或表面，以用於確定工件的相對高度或工件601的厚度。傳感器630、640可安裝至光學頭610或安裝至用於移動光學頭610的掃描平臺。監測裝置也可包含一或多個照相機650、652、654，用以查看工件601、加工區域、及/或劃刻線603a-603d。至少一個掃描照相機650可安裝成隨光學頭610移動，用以在光學頭610進行掃描時查看加工區域及/或劃刻線。掃描照相機650可安裝至光學頭610或安裝至用於移動光學頭610的掃描平臺。一或多個對齊照相機652、6M可被定位成用以查看劃刻線的末端，以確定劃刻線的寬度、位置、及/或旋轉角度。對齊照相機652、6M可固定地安裝在雷射加工系統600的每一側處，用以查看劃刻線中的一或多條劃刻線各自的末端。儘管對齊照相機652、6M被顯示為位於工件601下方，但對齊照相機652、6M也可位於工件601上方。一或多個監測裝置660也可安裝成隨光學頭610在工件601的相對側上移動。例如，這一(這些)監測裝置660可包括照相機，用以查看加工區域及/或在工件601上形成劃刻線時查看劃刻線；傳感器，用以感測劃刻線或工件表面或加工平面；光譜傳感器，用以感測由劃痕所產生的光發射譜；及/或細光束功率計(powermeter)，用以監測細光束的功率。監測裝置也可設置在雷射加工系統內的其他位置。根據本文所述實施例，雷射加工系統可進一步包括一或多個追蹤系統，用以追蹤工件及/或劃刻狀態並響應於此而調整劃刻參數。當在例如太陽能面板等大的面板上劃刻線時，可改變過程參數、位置偏移量及其他要素，以提供均勻、對齊的劃刻線。均勻的劃刻線可具有實質均勻的深度、寬度、熱影響區(heat-affected-zones；HAZ)及對非劃刻層的穿透度。為實現劃刻線的均勻性，可能需要調整劃刻操作以補償工件內的某些不均勻性(例如表面不平整性、玻璃厚度不均勻性及/或塗覆不均勻性)。如果不進行補償，則例如自工件至聚焦或成像透鏡的距離的波動可能會造成不良的劃刻波動(例如，寬度及/或能量密度的波動)。參見圖7，其更詳細地描述用於雷射加工系統的線追蹤系統700的實施例。線追蹤系統700可與光加工系統及光學頭一起使用，例如上文所描述的雷射加工系統及光學頭。根據一個實施例，線追蹤系統700可通過以下方式來使劃刻線對齊感測先前劃刻的線703在工件701上的位置並響應於先前劃刻線703的位置的所感測變化而調整當前劃刻線在工件701上的劃刻。可實時地調整當前劃刻線的位置來追蹤先前劃刻線的位置，從而使當前線與先前劃刻線703具有實質上恆定的相對間隔。在薄膜PV太陽能面板中，舉例而言，P2劃刻線可與Pl劃刻線對齊且P3劃刻線可與P2或P1劃刻線對齊。對齊可以是相對於先前劃刻線的前緣(leadingedge)、中心、或後緣(trailingedge)。線追蹤系統700可包括位置傳感器730，用以在實質垂直於劃刻線的方向上感測先前劃刻線703的位置(例如，沿Y軸的位置)。位置傳感器730可包括反射型傳感器(reflectivesensor)，反射型傳感器具有安裝在掃描平臺711上或掃描平臺711上的光學頭上的發射器和接收器。或者，位置傳感器730可例如採用其中將接收器安裝在掃描平臺711上而發射器安裝在工件701的相對側上的直通光束布置形式(throughbeamarrangement),或相反的布置形式。當前劃刻線的位置可通過在實質垂直於劃刻線的方向上以光學方式移動細光束及/或通過對工件701進行定位來進行調整。光束傳輸系統712的一個實施例可包括遮罩714以及成像光學系統718(例如透鏡陣列)，遮罩714用以將多個細光束716a_716d成型，成像光學系統718則用以使用近場成像技術將細光束成像於工件701的加工平面上。遮罩714包含開孔，用以接收每一細光束716a-716d，細光束716a_716d從背面照射遮罩714並過度填充遮罩714。為以光學方式移動劃痕，可使用遮罩定位平臺732在實質垂直於劃刻線的方向上移動遮罩714，由此沿引導軸線(即，Y軸)調整細光束716a-716d在工件701上的位置。由於被成像細光束的縮小率，通過移動遮罩714可更加精確地對劃刻線703進行側向位移調整(即，遮罩714的位移引起圖像在工件701上按比例縮小的位移)，由此增大劃刻線對齊精確度。也可利用其他技術以光學方式移動細光束，例如，通過移動光束傳輸系統中將引起細光束的位置發生移動的其他組件，或通過使用快速轉向鏡(fastturningmirror)。例如，可側向地移動成像光學系統718(例如聚焦透鏡陣列)，以提供劃刻線的側向位移。用於移動遮罩或其他組件的平臺可為PZT平臺或音圈定位平臺(voicecoilpositioningstage)。也可例如通過將光學頭定位在Y軸平臺上來沿引導軸線移動整個光束傳輸系統712。線追蹤系統700也包含運動控制器734，用以控制遮罩定位平臺732的運動和定位。運動控制器734自位置傳感器730接收劃痕位置信息並判斷先前劃痕位置是否已發生一定量的變化(例如，在Y軸上)。如果位置已改變，則運動控制器734使定位平臺732移動相應的量，使得線之間的相對間隔實質恆定。運動控制器734可(例如，自編碼器)接收代表遮罩定位平臺732的位置的位置反饋信息，並使用位置反饋來控制平臺732的定位。以光學方式移動劃刻線也可能要求例如如下文所述通過調整透鏡陣列或成像光學系統718而相應地改變焦點。運動控制器734可進一步用於以類似方式控制其他光學組件或工件701的移動，從而響應於先前劃痕的位置的變化而改變當前劃痕的位置。例如，可將能夠側向移動細光束的其他光學組件耦合至由運動控制器734控制的定位平臺。也可通過運動控制器734來控制用以定位工件701的一或多個定位平臺。如下文所述，線追蹤系統700也可與高度追蹤系統或工件厚度追蹤系統合併在一起。參見圖8至圖10，其更詳細地描述雷射加工系統的工件追蹤系統800的實施例。工件追蹤系統800可與雷射加工系統和光學頭一起使用，例如上文所述雷射加工系統和光學頭。通常，工件追蹤系統800測量工件的某一狀況並響應於工件的變化而調整劃刻參數。例如，工件追蹤系統800可測量工件801的相對高度並響應於相對高度的變化而調整這一(這些)細光束的焦點。工件追蹤系統800也可測量工件801的厚度並響應於工件厚度的變化而調整這一(這些)細光束的焦點及/或能量密度。工件追蹤系統801可包含一或多個傳感器840或其他裝置，用以測量工件801的相對高度及/或厚度。這一(這些)傳感器840可安裝在掃描平臺811上或安裝在掃描平臺811上的光學頭上，以測量相對高度及/或厚度。在一實施例中，傳感器840可在劃刻過程之前被定位於加工部內。儘管在細光束816的一側上顯示一個傳感器840，但傳感器也可位於細光束816的兩側上，使得當沿掃描軸線(即，X軸)在兩個方向中的任一方向上移動掃描平臺時，可在劃刻過程之前測量工件的高度及/或厚度。傳感器840可為雷射傳感器，例如雷射幹涉儀(laserinterferometer)或雷射三角測量傳感器(triangulationsensor)，其能夠感測工件801的一或多個表面及/或工件801的加工平面。如圖9所示，可通過感測並測量加工平面在工件內的相對高度來確定相對高度。在這個實例中，工件901包含基板905(例如玻璃基板)以及位於基板905上的一或多個塗層907(例如P1-P3層)。在這個實例中，工件901的加工平面為基板905與基板905上的其中一個塗層907之間的界面909。雷射束916被成像於界面909上，以移除所述一或多個塗層907的一部分，由此形成劃刻線903。由一或多個傳感器(圖9中未示出)所發射的傳感器光束941、943自界面909反射，以感測界面909的相對高度的變化。傳感器840也可能夠自頂側感測工件的表面及/或加工平面。也可通過使用傳感器840感測並測量工件頂面或底面的相對高度來確定相對高度。工件801的底面的相對高度也可使用其他非接觸式測量裝置(例如具有LVDT位移傳感器的滑動式真空/空氣軸承圓盤(puck))來測量，或使用會接觸底面的接觸式測量裝置來測量。接觸式測量裝置可包括用於接觸工件801的近表面或底面的機械隨動器(mechanicalfollower)以及包括位移測量裝置，例如電位計、線性可變差動變壓器(linearvariabledifferentialtransformer；LVDT)>nT^H^J^fli^(rotaryvariabledifferentialtransformer；RVDT)。可通過使用傳感器840感測工件801的兩個表面的垂直位置來測量工件的厚度。傳感器840可為雷射幹涉儀或雷射三角測量傳感器，用以追蹤工件801的遠表面或頂面和近表面或底面，並由此測量這些表面之間的厚度。可使用塗層或濾光器來區分工件801的頂面與底面。傳感器840也可為安裝在移動掃描平臺811上的具有發射器和線性陣列接收器的反射型傳感器。來自每一表面的反射均在接收器陣列上記錄相對最大值，自這些最大值的位置可推導出每一表面的高度。然後，可將厚度確定為各表面的高度的差值。在一些實施例中，可使用同一傳感器840來測量工件801的相對高度和厚度二者。測量的範圍可取決於工件的規格，而解析度和精確度可取決於加工要求，但士2.5mm的範圍和低於1.Oym的解析度可較為常見。根據工件追蹤系統800的實施例，可利用高度及/或厚度信息來改變在工件801的加工平面上成像的一或多個細光束816的焦點。使用成像光學系統將這一(這些)細光束816在加工平面上成像，成像光學系統包括聚焦或成像透鏡824(或對於多個細光束，為透鏡陣列)。為改變焦點，可使用透鏡定位平臺842來相對於工件801並沿細光束的軸線(例如，沿Z軸)移動透鏡824。透鏡定位平臺842可包括導螺杆(Ieadscrew)或滾珠絲杆(ballscrew)定位平臺、音圈定位平臺、或壓電電動平臺(piezoelectricmotorizedstage)。改變這一(這些)細光束816的焦點會改變在工件801的加工平面上成像的這一(這些)細光束816的寬度和能量密度。也可通過一起移動遮罩和固定式透鏡來改變焦點，這可因縮小因子而提供更敏感的移動。工件追蹤系統800也包括運動控制器844，用以控制透鏡定位平臺842的運動和定位。運動控制器844自傳感器840或其他此類裝置接收位置信息，並判斷高度及/或厚度是否已發生一定量的改變。如果高度及/或厚度已發生改變，則運動控制器844使定位平臺842移動以將焦點改變相應的量。例如，當相對高度增加時，運動控制器844可使透鏡824的位置朝工件804發生相應的改變，以維持不變的焦點，由此補償工件的不平整性。透鏡824的位置的相應變化不一定與高度及/或厚度的波動成正比，而是可遵循高度及/或厚度波動的某一函數，這可通過測試劃痕來確定。運動控制器844也可接收平臺位置反饋信息並使用此位置反饋來控制平臺842的定位。工件追蹤系統800可由此實時地改變焦點，以在掃描平臺811沿掃描軸線移動時以一致的方式將這一(這些)細光束成像於工件上。也可類似地移動光束傳輸系統內的其他組件而非移動聚焦透鏡擬4或而非與聚焦透鏡擬4一起移動，以追蹤工件801的高度及/或厚度。儘管上文描述實時工件追蹤系統，但也可根據沿掃描軸線在尚未被加工的工件區域中進行的測量來定位透鏡擬4或其他組件。在一個這種實施例中，可將多個固定式傳感器沿掃描軸線定位在多個位置處，以在工件的某一區域被定位在加工區域(即，與光學頭相對)之前記錄沿所述工件區域的每一位置處的高度及/或厚度信息。沿所述區域在每一位置處所測量的高度及/或厚度信息可用於計算當所測量區域隨後被引導至加工區域時運動控制器844所遵循的運動軌跡(motionprofile)斜率(例如使用線性內插或更高階內插)。在另一實施例中，光學頭或平臺811上的傳感器840可自透鏡擬4偏移開，使得傳感器840與所述過程並行地沿工件801的尚未被加工的區域移動。傳感器840記錄工件801沿此區域的精確曲率，且當被測量區域到達加工區域時，運動控制器844可使用此種預記錄的運動軌跡。例如，如圖10所示，在透鏡擬4在工件801處引導細光束816以沿區域81劃刻出線的同時，傳感器840可沿劃刻軸線(即，X軸)在區域81中記錄運動軌跡。當對工件801進行引導(即，沿Y軸引導)以將區域81定位在加工區域中進行劃刻時，運動控制器844可使用區域81的所測量運動軌跡來移動定位平臺842。工件追蹤系統的其他實施例也可改變其他加工參數，以追蹤例如高度及/或厚度等工件狀態的變化。例如，根據厚度而改變掃描能量密度可節約能量並限制熱影響區(heataffectedzone；HAZ)出現不期望的增大及/或對相鄰塗層的不期望的穿透。例如，可使用可編程衰減器(programmableattenuator)或通過改變雷射能量來改變掃描能量密度。通過響應於工件狀態(例如厚度)而改變雷射參數，雷射加工系統可節省雷射功率消耗。也可移動其他光學元件或組件來調整其他加工參數。例如，可移動光束成型光學系統來改變光束的大小及/或形狀，由此調整光束的能量密度(energydensityorfluence)0根據另一實施例，追蹤系統可使用實時材料光譜法(realtimematerialspectroscopy)。這一類型的追蹤系統捕獲由劃痕所產生的光發射譜，並使用這些光譜來實時地調整加工參數。可使用位於與掃描相對的表面上的光譜傳感器來捕獲光發射譜。被劃刻的材料(例如太陽能面板上的P1-P3層)具有特徵光發射譜。因對各層進行雷射加工而產生的煙縷(Plume)的發射譜將指示正在移除哪些材料，而強度將指示正被移除的量有多少。也可使用背景連續譜(backgroundcontinuum)根據維恩定律(Wien'sLaw)來估算煙縷溫度和壓力，維恩定律表明，不同溫度的物體所發射光譜的峰值波長不同。可根據發射譜數據實時地調整例如細光束的能量密度和焦點等加工參數。因而，當劃刻大的非平面工件或大的不均勻經塗覆工件時，工件追蹤系統能夠使例如寬度和能量密度等的劃刻波動最小化。參見圖11，其更詳細地描述視覺校正系統1100的實施例。視覺校正系統1100可與雷射加工系統和光學頭一起使用，例如上文所述的雷射加工系統和光學頭。根據一個實施例，視覺校正系統1100可通過以下方式來使劃刻線對齊確定先前所劃刻線1103的位置及/或取向，並根據先前劃刻線的位置及/或取向信息來調整新的劃刻線的位置及/或取向。視覺校正系統1100可包括一或多個對齊照相機1152、1154，用以查看工件1101上的劃刻線1103。對齊照相機1152、1巧4可以是數字漸進式掃描照相機(digitalprogressivescancamera)。對齊照相機1152、11可以是固定式的並在Y軸上實質相同的位置處安裝在雷射加工系統的相對側處，從而使照相機1152、1巧4靠近劃刻線1103中的至少一條劃刻線的各個末端查看所述劃刻線。通過查看劃刻線的端部，可確定劃刻線的旋轉角度Θ、劃刻線的寬度、及劃刻線在Y軸上的位置。例如，這些值可在雷射劃刻系統的運行期間實時地存儲在數據日誌(datalog)中。可在用光學頭1110進行劃刻前通過調整工件1101的位置及/或取向來調整新的劃刻線的位置及/或取向。部件運送系統1120可包含一或多個工件支撐件1122、1124(例如真空抓具或夾盤)以及一或多個能夠在X或Y軸上移動工件支撐件1122、1124的定位平臺。部件運送系統1120在Y軸方向上移動工件，以引導工件進行順序性劃刻操作並在Y軸方向上調整在工件1101上形成劃刻線的位置。部件運送系統1120可進一步在X-Y平面內旋轉工件1101，以調整工件1101且因而調整在工件1101上所形成的劃刻線的取向。視覺校正系統1100也可包含圖像處理器1155以及運動控制器1156，圖像處理器1155用以處理由照相機1152、1巧4獲得的圖像，運動控制器1156則用以通過引起一或多個耦合至工件支撐件1122、1124的平臺的移動來控制部件運送系統1120的移動。例如，圖像處理器1155可對劃刻線的圖像進行處理，以確定旋轉角度及/或在Y軸上的位置。運動控制器1156可接收先前劃刻線的旋轉角度及/或位置信息，並使用這一信息來判斷是否應調整工件1101在Y軸上的位置或是否應調整工件1101的旋轉，從而使隨後的新劃刻線與先前劃刻線對齊。在一個實施例中，工件支撐件1122、IlM可分別支撐在可在X軸及Y軸上移動的X-Y軸平臺上，以調整旋轉角度Θ和在Y軸上的位置二者。在另一實施例中，工件支撐件1122、11Μ可耦合至可繞樞軸點(pivotpoint)1125樞轉的樞轉支撐件(pivotingsupport)1126,以調整工件1101的旋轉角度θ。可由運動控制器1156所控制的電動機來使樞轉支撐件1126樞轉。工件支撐件1122、11M和樞轉支撐件11沈可支撐在Y軸平臺上，以提供Y軸引導和定位。如圖12所示，可通過使光學頭依序通過多遍而在工件1201之中或之上形成多組劃刻線。在一個實例性實施例中，可使用對齊照相機在正形成下一組劃痕時查看在每一遍中所產生的劃痕。因此，在光學頭移動以在第2遍中形成劃痕時，對齊照相機查看第1遍所產生的劃痕(例如第4條劃痕)，並可根據第1遍所產生劃痕的經確定位置及/或取向而在第3遍之前進行校正。可對工件1201進行引導，使得下一組劃刻線緊鄰前一組劃刻線形成(例如，圖12所示的每一遍均緊鄰前一遍而形成)。下一組劃刻線也可被形成為與前一組劃刻線重疊，例如通過沿引導軸線(即，沿Y軸)引導工件1201或通過調整光學頭的掃描軸線而實現。如圖所示，也可例如通過當光學頭在掃描的開始和結束處處於所期望位置時分別啟動和停止雷射器(laser)，在劃刻線的各端處從工件1201的邊緣嵌置劃刻線。當光學頭處於所期望的開始位置時打開雷射器(例如，提供所期望的嵌入)並隨後保持打開達預定的時間，以產生固定的劃痕長度。例如，當加工太陽能面板時，提供這種嵌置會減輕靜電問題。因此，可通過打開和關閉雷射器來校正劃刻線沿掃描軸線的位置，而無需在掃描軸線的方向上調整工件1201。工件1201的長度也可例如使用視覺檢驗照相機或傳感器「在行進中(onthefly)」(即，在對工件1201進行引導時)進行測量。可使用所測得的工件1201的長度使劃刻線在工件1201上居中。例如，通過測量長度，可確定工件1201的中心線12的位置並且可將光學頭相對於中心線12移動至期望的開始位置。參見圖13，雷射加工系統1300也可包含光束位置追蹤系統，用以追蹤雷射束的位置並調整雷射束，以確保在長的工作距離處的光束指向穩定性。雷射加工系統1300可包含基座1302、用以產生雷射束的雷射源1306、以及光學頭1310，所述光束被引入光學頭1310中，例如，如以上實施例其中之一所描述。在一個實施例中，光束位置追蹤系統可包含象限檢測器(quaddetector)或其他位置檢測器1350，所述象限檢測器(quaddetector)或其他位置檢測器1350位於距雷射器1306一長的工作距離處，用以補償長工作距離系統中的雷射束穩定性問題。象限檢測器或其他位置檢測器1350所處的長工作距離可以至少如掃描距離一樣長，且可為掃描距離的兩倍或更長。例如，自雷射器1306發射的雷射束可被光束分光鏡1352分裂並圍繞雷射加工系統1300的基座1302的周邊，以提供長工作距離檢測。象限檢測器或其他位置檢測器1350也可位於移動光學頭1310內部，以慮及運動平臺行進誤差並除補償雷射束指向問題還補償滑動筆直度。在其他實施例中，光束也可經光學頭1310行進至檢測器1350。光束位置追蹤系統也可包含快速導向鏡13M以及反饋迴路1356，快速導向鏡13M用以改變自雷射源1306發出的光束，反饋迴路1356則用以接收來自位置檢測器1350的信息且例如使用所屬領域的技術人員所熟知的技術使快速導向鏡13M改變光束的方向，以維持期望的光束位置。快速導向鏡13M還可響應於來自劃痕傳感器(例如圖7中的傳感器730)的反饋而改變光束的方向，以提供劃刻線追蹤。因此，可在雷射加工期間利用追蹤和視覺校正來確保劃刻線的對齊和劃刻線的均勻性。此種對齊和均勻性在劃刻太陽能面板時尤其重要。根據本文所述實施例的雷射加工系統的一個實例能夠實現+/-2.5μm的位置精確度。根據一個實施例，一種雷射加工系統包括部件運送系統和至少一個雷射源，所述部件運送系統包含工件支撐面，用以支撐欲加工的工件，所述至少一個雷射源則用以產生至少一個雷射束。至少一個雷射掃描平臺相對於部件運送系統進行定位，以沿掃描軸線進行線性運動，且可移動光學頭位於雷射掃描平臺上。光學頭包含光束傳輸系統，用以接收所述至少一個雷射束、修改所述至少一個雷射束、以及在移動的同時在工件處引導經修改光束，以加工所述工件。所述雷射加工系統進一步包括工件追蹤系統，用以追蹤工件中相對於移動光學頭的變化，並響應於工件中的變化而調整經修改光束的至少一個參數。根據另一實施例，一種雷射加工系統包括部件運送系統和至少一個雷射源，部件運送系統包含工件支撐面，用以支撐欲加工的工件，所述至少一個雷射源則用以產生至少一個雷射束。至少一個雷射掃描平臺相對於部件運送系統定位，以沿掃描軸線進行線性運動，且光學頭位於雷射掃描平臺上。光學頭包含光束傳輸系統，用以接收所述至少一個雷射束、修改雷射束、並在移動的同時在工件處引導經修改光束，以在工件上形成劃刻線。所述雷射加工系統進一步包含劃刻線追蹤系統，用以追蹤劃刻線在工件上的位置，並響應於劃刻線的位置的變化而調整在工件上形成的當前劃刻線的位置。根據又一實施例，一種雷射加工系統包括部件運送系統和至少一個雷射源，部件運送系統包含工件支撐面，用以支撐欲加工的工件，所述至少一個雷射源則用以產生至少一個雷射束。至少一個雷射掃描平臺相對於部件運送系統進行定位，以沿掃描軸線進行線性運動，且光學頭位於雷射掃描平臺上。光學頭包含光束傳輸系統，用以接收所述至少一個雷射束、修改雷射束、並在移動的同時在工件處引導經修改光束，以在工件上形成劃刻線。所述雷射加工系統進一步包括視覺校正系統，用以查看工件上的至少一條劃刻線並響應於工件上的劃刻線的至少一個參數而對工件進行定位。根據再一實施例，提供一種使用沿掃描軸線移動的可移動光學頭來對面板進行雷射加工的方法。所述方法包括將面板安裝在部件運送系統上；產生至少一個雷射束；將所述雷射束實質平行於掃描軸線而引導入至少一個光學頭中，使得光學頭修改所述光束並將至少一個經修改光束實質正交於掃描軸線而引導出光學頭；沿掃描軸線並跨越所述面板移動光學頭，使得所述至少一個經修改光束掃描所述面板並在面板中形成劃刻線；以及響應於在工件中或工件上的劃刻線中所檢測到的變化，調整至少一個參數。根據另一實施例，提供一種加工面板的方法。所述方法包括將面板安裝在部件運送系統上並沿面板形成多組劃刻線。形成所述多組劃刻線中的每一組劃刻線包括沿引導軸線引導面板；以及在面板處引導多個細光束的同時沿正交於引導軸線的掃描軸線移動光學頭，以沿面板形成一組劃刻線；以及響應於工件的或工件上的劃刻線的所檢測參數而調整至少一個劃刻參數。根據又一實施例，一種雷射加工系統包括部件運送系統和至少一個雷射源，部件運送系統包含工件支撐面，用以支撐欲加工的工件，所述至少一個雷射源則用以產生至少一個雷射束。至少一個雷射掃描平臺相對於部件運送系統進行定位，以沿掃描軸線進行線性運動，且光學頭位於雷射掃描平臺上。光學頭包含光束傳輸系統，用以接收光束並在移動的同時修改光束。所述雷射加工系統進一步包括光束位置追蹤系統，光束位置追蹤系統包括位置檢測器，用以接收所述至少一個雷射束的一部分，其中位置檢測器被定位成使自雷射源至位置檢測器的光束路徑的長度至少與雷射束自雷射源至工件的工作距離一樣長。儘管本文已描述本發明的原理，所屬領域的技術人員應理解，本說明僅供作為舉例說明，而非限制本發明的範圍。除本文所示及所述的實例性實施例外，其他實施例也涵蓋在本發明的範圍內。所述領域的一般技術人員所作的修飾及替換仍被視為屬於本發明的範圍內，本發明的範圍僅受下述權利要求書限制。權利要求1.一種雷射加工系統，包含部件運送系統，包含工件支撐面，用以支撐欲加工的工件；至少一個雷射源，用以產生至少一個雷射束；至少一個雷射掃描平臺，相對於所述部件運送系統定位，以沿掃描軸線進行線性運動；可移動光學頭，位於所述雷射掃描平臺上，所述光學頭包含光束傳輸系統，用以接收所述至少一個雷射束、修改所述至少一個雷射束、以及在移動的同時在所述工件處引導所述經修改光束，以加工所述工件；以及工件追蹤系統，用以追蹤所述工件中相對於所述移動光學頭的變化，並響應於所述工件中的所述變化而調整所述經修改光束的至少一個參數。2.如權利要求1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述部件運送系統、所述掃描平臺以及所述光學頭排列成使所述光學頭位於所述工件支撐面下方。3.如權利要求1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述工件追蹤系統包含至少一個傳感器，用以感測所述工件的加工平面或表面，以追蹤所述工件相對於所述光學頭的相對高度的變化。4.如權利要求1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述工件追蹤系統包含第一傳感器及第二傳感器，用以感測所述工件的加工平面或表面，以追蹤所述工件相對於所述光學頭的相對高度的變化，其中所述第一傳感器及第二傳感器位於自所述光學頭引導所述經修改光束的位置的每一側上。5.如權利要求1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述工件追蹤系統包含至少一個傳感器，用以感測所述工件的頂面及底面，以追蹤所述工件的厚度的變化。6.如權利要求1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述工件追蹤系統測量所述工件的加工平面的高度相對於所述光學頭的變化，且其中所述光束傳輸系統包含至少一個透鏡以及透鏡平移平臺，所述至少一個透鏡用以聚焦所述經修改光束，所述透鏡平移平臺則用以響應於支撐於所述工件支撐面上的所述工件的所述加工平面的所述高度的變化而移動所述透鏡並調整所述經修改光束的焦點。7.如權利要求1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述工件追蹤系統測量所述工件的厚度的變化並響應於所述工件的厚度的變化來調整雷射束能量密度。8.如權利要求1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述經修改光束的所述至少一個參數選自由焦點及能量密度所組成的群組。9.如權利要求1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述雷射傳輸系統用以通過形成多個細光束並將所述多個細光束傳輸至所述工件而修改所述雷射束。10.一種雷射加工系統，包含部件運送系統，包含工件支撐面，用以支撐欲加工的工件；至少一個雷射源，用以產生至少一個雷射束；至少一個雷射掃描平臺，相對於所述部件運送系統定位，以沿掃描軸線進行線性運動；光學頭，位於所述雷射掃描平臺上，所述光學頭包含光束傳輸系統，用以接收所述至少一個雷射束、修改所述雷射束、以及在移動的同時在所述工件處引導所述經修改光束，以在所述工件上形成劃刻線；以及劃刻線追蹤系統，用以追蹤劃刻線在所述工件上的位置，並響應於所述劃刻線的位置的變化而調整在所述工件上所形成的當前劃刻線的位置。11.如權利要求10所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述部件運送系統、所述掃描平臺以及所述光學頭排列成使所述光學頭位於所述工件支撐表面下方。12.如權利要求10所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述雷射傳輸系統包含遮罩以及遮罩平移平臺，所述遮罩用以將所述光束在支撐於所述工件支撐面上的工件上成像，所述遮罩平移平臺則用以響應於先前劃刻線在所述工件上的位置的變化來移動所述遮罩。13.如權利要求10所述的雷射加工系統，其特徵在於，進一步包含傳感器，用以感測所述先前劃刻線在所述工件上的所述位置。14.如權利要求10所述的雷射加工系統，其特徵在於，進一步包含照相機，所述照相機安裝成用以隨所述雷射掃描平臺移動並用以在所述雷射掃描平臺沿所述掃描軸線移動時查看所述劃刻線。15.一種雷射加工系統，包含部件運送系統，包含工件支撐面，用以支撐欲加工的工件；至少一個雷射源，用以產生至少一個雷射束；至少一個雷射掃描平臺，相對於所述部件運送系統定位，以沿掃描軸線進行線性運動；光學頭，位於所述雷射掃描平臺上，所述光學頭包含光束傳輸系統，所述光束傳輸系統用以接收所述至少一個雷射束、修改所述雷射束、並在移動的同時在所述工件處引導所述經修改光束，以在所述工件上形成劃刻線；視覺校正系統，用以查看所述工件上的至少一條劃刻線並用以響應於所述工件上的所述劃刻線的至少一個參數來對工件進行定位。16.如權利要求15所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述視覺校正系統包含至少一個照相機，用以查看所述至少一條劃刻線的各自的第一末端及第二末端，以確定所述劃刻線的位置；以及工件定位系統，用以響應於所述劃刻線的所述位置而定位所述工件。17.如權利要求16所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述至少一個照相機包含至少第一對齊照相機及第二對齊照相機，所述至少第一對齊照相機及第二對齊照相機位於所述雷射加工系統的第一側及第二側，用以查看所述至少一條劃刻線的各自的第一末端及第二末端。18.如權利要求15所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述視覺校正系統包含至少一個照相機，所述至少一個照相機安裝成隨所述雷射掃描平臺移動並用以在所述雷射掃描平臺沿所述掃描軸線移動時查看所述劃刻線。19.如權利要求15所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述部件運送系統包含夾盤，用以支撐所述工件，並沿正交於所述掃描軸線的引導軸線移動所述工件，以及圍繞正交於所述掃描軸線及所述引導軸線的旋轉軸線旋轉所述工件。20.一種使用沿掃描軸線移動的可移動光學頭來對面板進行雷射加工的方法，所述方法包含將所述面板安裝在部件運送系統上；產生至少一個雷射束；實質平行於所述掃描軸線引導所述雷射束並引導入至少一個光學頭中，使得所述光學頭修改所述光束並將至少一個經修改光束實質正交於所述掃描軸線引導出所述光學頭；沿所述掃描軸線並跨越所述面板移動所述光學頭，使得所述至少一個經修改光束掃描所述面板並在所述面板中形成劃刻線；以及響應於在所述工件中或在所述工件上的劃刻線中所檢測到的變化，調整至少一個參數。21.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述面板為薄膜太陽能面板，且其中所述劃刻線是在所述薄膜太陽能面板的至少一個薄膜層中形成。22.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，進一步包含追蹤先前劃刻線在所述面板上的位置；以及其中調整至少一個參數包括響應於所述先前劃刻線的位置的變化而改變所述至少一個經修改光束在所述面板上的位置。23.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，進一步包含追蹤所述面板的相對高度的變化；以及其中調整至少一個參數包括響應於所述面板的所述相對高度的變化而修改所述雷射束ο24.如權利要求23所述的方法，其特徵在於，修改所述雷射束包括響應於所述面板的所述相對高度的變化而改變被引導出所述光學頭的所述經修改光束的焦點。25.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，進一步包含追蹤所述面板的厚度的變化；以及其中調整至少一個參數包括響應於所述面板的所述厚度的變化而改變所述光束的能量密度。26.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述光學頭分裂所述雷射束並將多個細光束引導出所述光學頭的頂部區域以同時地形成多條劃刻線。27.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，進一步包含在移動所述光學頭而形成所述劃刻線的同時查看在所述面板中所形成的至少一條先前劃刻線，並確定所述先前劃刻線的至少一個參數。28.如權利要求27所述的方法，其特徵在於，所述至少一個劃刻線參數包括先前劃痕的旋轉角度、所述先前劃痕的寬度、及所述先前劃痕的位置中的至少一個。29.如權利要求27所述的方法，其特徵在於，調整至少一個參數包括響應於所述至少一個劃刻線參數而調整所述面板的位置。30.如權利要求27所述的方法，其特徵在於，進一步包含記錄代表所述至少一個參數的參數數據。31.一種加工面板的方法，包含將所述面板安裝在部件運送系統上；沿所述面板形成多組劃刻線，其中形成所述多組劃刻線中的每一組劃刻線包含沿引導軸線引導所述面板；以及在所述面板處引導多個細光束的同時沿正交於所述引導軸線的掃描軸線移動光學頭，以沿所述面板形成一組劃刻線；以及響應於所述工件的或所述工件上的劃刻線的所檢測參數而調整至少一個劃刻參數。32.如權利要求31所述的方法，其特徵在於，進一步包含在移動所述光學頭以形成一組所述劃刻線的同時查看在所述面板中形成的至少一條先前劃刻線，並檢測所述先前劃刻線的至少一個參數。33.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，所述至少一個參數包括先前劃痕的旋轉角度、所述先前劃痕的寬度、及所述先前劃痕的位置中的至少一個。34.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，調整至少一個劃刻參數包括響應於所述先前劃刻線的所述至少一個參數而調整所述面板的位置。35.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，所述劃刻線的所述至少一個參數包括所述先前劃痕的旋轉角度，且其中調整至少一個劃刻參數包括響應於所述先前劃痕的所述旋轉角度而調整所述面板的旋轉角度。36.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，進一步包含當形成所述多組劃刻線時，記錄代表所述至少一個參數的參數數據。37.如權利要求31所述的方法，其特徵在於，進一步包含追蹤所述面板的加工平面的高度的變化；以及其中調整至少一個劃刻參數包括響應於所述面板的所述加工平面的所述高度的變化而修改所述細光束。38.如權利要求37所述的方法，其特徵在於，修改所述細光束包括響應於所述面板的所述加工平面的所述高度的變化而改變被引導出所述光學頭的所述經修改光束的焦點。39.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，進一步包含在加工期間檢測所述細光束的功率；以及其中調整至少一個劃刻參數包括響應於所述所檢測功率而調整細光束功率。40.一種雷射加工系統，包含部件運送系統，包含工件支撐面，所述工件支撐面用以支撐欲加工的工件；至少一個雷射源，用以產生至少一個雷射束；至少一個雷射掃描平臺，相對於所述部件運送系統定位，以沿掃描軸線進行線性運動；光學頭，位於所述雷射掃描平臺上，所述光學頭包含光束傳輸系統，所述光束傳輸系統用以在移動的同時接收所述光束並修改所述光束；以及光束位置追蹤系統，包含位置檢測器，所述位置檢測器用以接收所述至少一個雷射束的一部分，其中所述位置檢測器被定位成使得自所述雷射源至所述位置檢測器的光束路徑的長度至少為所述雷射束自所述雷射源至所述工件的工作距離。41.如權利要求40所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述位置檢測器定位成使得自所述雷射源至所述位置檢測器的光束路徑的長度至少為所述雷射束自所述雷射源至所述工件的工作距離的兩倍。42.如權利要求40所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述位置檢測器位於所述光學頭中。43.如權利要求40所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述光束路徑穿過所述光學頭。44.如權利要求40所述的雷射加工系統，其特徵在於，進一步包含至少一個快速導向鏡，所述至少一個快速導向鏡用以響應於由所述位置檢測器所檢測到的位置的變化而改變由所述雷射源所產生的所述雷射束的方向。全文摘要可在雷射加工系統及方法中使用視覺校正及追蹤系統(visioncorrectionandtrackingsystem)，以提高加工的精確度。所述雷射加工系統(lasermachiningsystem)及方法可用於在例如太陽能面板(solarpanel)等大的平整工件(workpiece)中劃刻一或多條線。具體而言，雷射加工系統及方法可用於以高精確度、高速度及低成本在薄膜光電(photovoltaic；PV)太陽能面板中劃刻出線。所述視覺校正及/或追蹤系統可用於根據所檢測到的劃刻線的參數及/或工件的變化而提供劃刻線對齊和均勻性。文檔編號B23K26/00GK102245340SQ200980150144公開日2011年11月16日申請日期2009年10月9日優先權日2008年10月10日發明者D·J·萊蒙,J·P·賽塞爾,L·F·羅伯茨,M·索科爾,T·A·小墨菲,T·盧米斯申請人:Jp賽席爾聯合股份有限公司