[发明专利]一种基于LCOS芯片的曝光装置及方法

说明书

一种基于LCOS芯片的曝光装置及方法，该装置包括光源、偏振分光棱镜、第一LCOS芯片、第二LCOS芯片以及成像透镜，第一LCOS芯片中的第一部分像素点将P偏振光中的一部分光调制成S偏振光后反射回偏振分光棱镜，第二LCOS芯片中的第一部分像素点将S偏振光中的一部分光调制成P偏振光后反射回偏振分光棱镜，第一LCOS芯片反射回来的S偏振光和第二LCOS芯片反射回来的P偏振光分别经过偏振分光棱镜分光界面处，重合后形成偏振合束，同轴传播进入成像透镜。由此，本发明的曝光装置使得光源经过偏振分光棱镜后得到的P偏振方向和S偏振方向的光均能够得到有效的利用，提高了光源光功率的利用效率和曝光强度，有利于兼使分辨率、光功率、效率获得最佳性能。

技术领域

本发明涉及曝光技术，特别是涉及一种基于LCOS芯片的曝光装置及方法。

背景技术

曝光机是3D打印、电路板光刻常用的关键部件之一，曝光机的分辨率是曝光机的重要性能参数之一，为提升曝光机的分辨率，专利申请201810170660.2公开了一种基于LCOS技术的曝光机，该曝光机采用LCOS芯片替代了常规曝光机中所采用的DMD芯片，为提升像素分辨率提供了新思路。但是，由于LCOS属于偏振器件，调制时光源经过PBS(偏振分光棱镜)时只有一个偏振方向的光得到有效利用，另一个偏振方向的光白白损失掉，也就是只有一半光功率是有效的，从而造成光功率利用效率低，以至于整体设备的效率低下，从而导致了曝光机的曝光强度和效率两个重要参数性能的降低。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种基于LCOS芯片的曝光装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于LCOS芯片的曝光装置，包括光源、偏振分光棱镜、第一LCOS芯片、第二LCOS芯片以及成像透镜，所述光源发出的光经过所述偏振分光棱镜后形成沿第一方向透射传播的P偏振光和沿第二方向反射传播的S偏振光，所述第一LCOS芯片设置在所述第一方向上，所述第二LCOS芯片设置在所述第二方向上，所述第一LCOS芯片和所述第二LCOS芯片相对于所述光源的光程保持一致，其中，所述第一LCOS芯片中的第一部分像素点将所述P偏振光中的一部分光调制成S偏振光后反射回所述偏振分光棱镜，所述第一LCOS芯片中的第二部分像素点将所述P偏振光中的另一部分光保持为P偏振光反射回所述偏振分光棱镜，所述第二LCOS芯片中的第一部分像素点将所述S偏振光中的一部分光调制成P偏振光后反射回所述偏振分光棱镜，所述第二LCOS芯片中的第二部分像素点将所述S偏振光中的另一部分光保持为S偏振光反射回所述偏振分光棱镜；所述第一LCOS芯片反射回来的S偏振光和所述第二LCOS芯片反射回来的P偏振光分别经过所述偏振分光棱镜分光界面处，重合后形成偏振合束，同轴传播进入所述成像透镜。

进一步地：

所述第一LCOS芯片中的第一部分像素点和所述第二LCOS芯片中的第一部分像素点在各自芯片上对应的坐标相同，所述第一LCOS芯片中的第二部分像素点和所述第二LCOS芯片中的第二部分像素点在各自芯片上对应的坐标相同。

所述第一LCOS芯片中的第一部分像素点和所述第二LCOS芯片中的第一部分像素点反色显示，所述第一LCOS芯片中的第二部分像素点和所述第二LCOS芯片中的第二部分像素点反色显示。

所述第一LCOS芯片中的第一部分像素点显示白色，所述第一LCOS芯片中的第二部分像素点显示黑色，所述第二LCOS芯片中的第一部分像素点显示黑色，所述第二LCOS芯片中的第二部分像素点显示白色。