[发明专利]一种高精度三维激光曝光固化工艺

权利要求书

1.一种高精度三维激光曝光固化工艺，其特征在于：包括以下步骤，

S1：读取待加工物件的三维矢量图；并将所读取得到的三维矢量图信息导入到激光加工设备的存储器中保存；

S2：根据步骤S1得到的三维矢量图信息计算待加工物件的三维曝光路径，并依据三维矢量图进行三维路径插补，保证曝光路径均匀完整；

S3：根据步骤S2计算得出的三维曝光路径以及激光加工设备的光路系统中各镜片的参数信息计算实际加工过程各时间点激光加工设备中扩束镜与三维动态聚焦振镜之间在光轴方向的距离，通过控制扩束镜与三维动态聚焦振镜的距离，从而控制实际投射到待加工物件表面聚焦光点的位置；

S4：将待加工物件固定在激光加工设备中的三维旋转夹具系统中，并将激光加工设备内部三维动态聚焦系统中的扫描振镜对准安装在三维旋转夹具系统中的待加工物件；

S5：启动激光加工设备，使得三维旋转夹具系统与三维动态聚焦系统同时运行，三维动态聚焦系统中的扩束镜根据系统预设信息不断改变与三维动态聚焦振镜的距离，三维旋转夹具系统驱动待加工物件不断变换角度；

S6：对步骤S5加工完成的待加工物件进行表面清洁处理，制备得到最终的固化成品。

2.如权利要求1所述的一种高精度三维激光曝光固化工艺，其特征在于：所述步骤S3中，激光加工设备中安装有与三维动态聚焦振镜相连接的传动装置，该传动装置与设备内部的控制器电性相连，传动装置根据来自控制器的控制指令驱动三维动态聚焦振镜轴向移动。

3.如权利要求1所述的一种高精度三维激光曝光固化工艺，其特征在于：所述步骤S1中读取待加工物件的三维矢量图的步骤包括，

B1：利用图像捕捉设备对待加工物件表面各像素位置进行图像采集，并处理得到与物件对应的多组相移图；

B2：针对步骤B1得到的相移图利用相移法分别提取得到多组折叠相位及与各折叠相位相应的多个调制度；

B3：根据步骤B2得到的折叠相位以及多个调制度，将多组相移图合成为折叠相位图；且基于折叠相位图根据相位展开算法得到绝对相位数值以及遍历待加工物件的所有像素位置；

B4：根据步骤B3所得的绝对相位数值以及所有像素位置，采用三维重建算法重建所述待加工物件的三维矢量信息。

4.如权利要求1所述的一种高精度三维激光曝光固化工艺，其特征在于：所述步骤S4中的三维旋转夹具系统具有用于设置待加工物件的第一旋转架、驱动第一旋转架旋转的第一驱动电机以及固定于第一旋转架一端的第二驱动电机；待加工的物件设置于第一旋转架中，且随第一旋转架旋转。

5.如权利要求1所述的一种高精度三维激光曝光固化工艺，其特征在于：所述步骤S5中三维动态聚焦系统包括用于发射激光光束的激光器，由激光器发射的光束首先射向扩束镜，再由扩束镜进入三维动态聚焦振镜，最后到达扫描振镜区域，并在待加工物件上形成三维聚焦面。

6.如权利要求5所述的一种高精度三维激光曝光固化工艺，其特征在于：所述激光器为紫外激光器。

7.如权利要求1所述的一种高精度三维激光曝光固化工艺，其特征在于：所述扫描振镜的扫描范围为160毫米x160毫米。

8.如权利要求5所述的一种高精度三维激光曝光固化工艺，其特征在于：所述扩束镜与三维动态聚焦振镜之间设置有用于改变光线传播方向的两个反光镜。