[发明专利]一种DMD多区域激光投影系统及曝光方法

说明书

本发明公开了一种DMD多区域激光投影系统及曝光方法，包括DMD控制系统、光学系统、掩膜板、分图系统及运动控制系统，本发明在单个DMD上显示多个曝光图形，配合光学系统，把多个曝光图形映射到掩膜板的不同曝光区域进行曝光，整个系统可以使用单个DMD或多个DMD同时曝光，按此发明的方法曝光可以快速提高曝光整体时间，同时又节约DMD的物料成本。

技术领域：

本发明属于激光直接成像技术领域，具体为一种DMD多区域激光投影系统及曝光方法。

背景技术：

激光直接成像技术是用激光扫描的方法直接将图像在掩膜板上成像，用于pcb工艺及丝网印刷中的曝光工序，曝光后，图像留在掩膜板上，结合后续的工序，完成pcb或丝网制作。该技术核心成像部分由分图系统，DMD(数字微镜元件)控制系统、光学投影系统组成及运动平台控制系统组成。

目前国内该技术第一步是通过分图系统，把需要曝光的原始大图像分成M个小图形，然后把分图数据交由DMD控制系统，使小图像在DMD微镜阵列上显示，第二步是光学系统通过激光照射，镜片反射,涨缩等物理方法，把DMD微镜上图像转移到掩膜板上完成单次曝光，第三步通过运动平台控制系统按一定扫描速率，依次改变图像落在掩膜板的曝光位置，可以实现掩膜板的全部曝光。但由于DMD面积较小，掩膜板尺寸较大，完整曝光一块掩膜板扫描很多次，曝光时间长，同时扫描曝光过程中还需要考虑掩膜板材料感光等因素，DMD微镜阵列也不会完全使用，并且DMD价格昂贵，DMD利用率低。目前国内公司，大多采用多个DMD同时曝光，这样曝光一块掩膜板，平台控制系统运行次数会成倍减少，但是DMD成本会增加，如何即快速又经济的曝光成为激光直接成像领域的一大难题。

发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种DMD多区域激光投影系统及曝光方法。

本发明的一种DMD多区域激光投影系统，包括DMD控制系统、光学系统、掩膜板、分图系统及运动控制系统，所述DMD控制系统包括CPU控制单元和DMD控制电路，所述光学系统包括激光器和光学镜片模块，所述掩膜板包括化学膜和基板，所述运动控制系统由DMD台面、掩膜板台面、电机、导轨、运动平台控制器组成，所述分图系统、DMD控制系统、光学系统及掩膜板依次连接，所述分图系统控制运动平台控制器运动，所述DMD控制系统固定在DMD台面，所述掩膜板固定在掩膜板台面。

本发明的一种DMD多区域激光投影系统的曝光方法，包括以下步骤：

（1）DMD多区域激光投影系统中根据掩膜板尺寸设置R个DMD控制系统，R≥1；

（2）分图系统根据曝光图像原始图形大小、掩膜板物理大小及DMD控制系统的物理参数，把原始图形在X方向分成N个区，在Y方向把每个区分成M组，每个区的第1组数据组合起来，组成第1组分图数据，之后依次是第2组数据组成第2组分图数据，一直到第M组分图数据，分图系统把分图数据从第1-M组依次发送到DMD控制系统；

（3）DMD控制系统的CPU控制单元接收到分图数据后，经过数据转换把数据发送到DMD控制电路，DMD控制电路控制DMD显示系统时序，使DMD微镜阵列同时显示出多个图像区域，把DMD微镜阵列在二维XY平面展示，在Y方向依次显示图像1区图像，图像2区图像，一直到图像N区图像；

（4）光学系统的激光器投射激光到DMD微镜阵列的多个图像区域上面，DMD微镜阵列反射多个图像区域的激光图形到光学系统的镜片模块，光学系统的镜片模块把多个图像区域图像分别映射到掩膜板的不同区域，图像1-N分别被映射到掩膜板的X方向不同区域；

（5）运动控制系统控制掩膜板与映射到掩膜板上的图像在产生相对运动，把一个图像区域从掩膜板的Y方向一侧运动到另一侧，一次扫描可以完成从图像1-N及R*N个条带的曝光。