[发明专利]一种提高DMD寿命的方法

说明书

本发明涉及一种提高DMD寿命的方法，所述方法的实现过程为：在DMD控制板的FPGA内部加入用于检测DMD当前锁定时间的时间检测模块和时间寄存器，当时间检测模块检测到的时间大于时间寄存器中的预设时间值时，触发DMD控制板的DAD控制模块输出复位脉冲，以使DMD控制板的DAD芯片输出一组‑26V、7.5V和26V的电压，进而使DMD微镜实现先从锁定状态回到平态，然后根据其内部SRAM的值进行翻转，最后再锁定的过程。本发明的方法实现简单，可以以较低的成本提高DMD的使用寿命。

技术领域

本发明涉及DMD领域，具体地涉及一种提高DMD寿命的方法。

背景技术

DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件)是应用微电子机械系统(MEMS)的工艺将反射微镜阵列和CMOS SRAM集成在同一块芯片上。每个微镜器件由几十万个铝合金材质的微小反射镜组成，一个微镜代表一个像素，每个微镜的尺寸为13.68μmx13.68μm，每个微镜都有±12°的偏转角分别对应“开”态和“关”态。

微镜通过铰链结构实现翻转。铰链的结构对热有一定的容限，当照射DMD的光源功率大时，DMD的微镜受热铰链容易损坏，使得微镜失效，特别是在微镜长时间静止不动的情况下。而在一些DMD高端应用，比如激光防伪、光刻、3D打印，为了保证到达后端光敏材料的能量，光源的功率要求达到较大值，并且在这些应用中，为了提高性能，一般要求DMD能够工作在锁定状态(轭和铰链保持不动)，不能一直处在翻转状态，这就使得DMD的寿命大打折扣。

DMD的正常寿命是30000个小时，但是如果在工作时DMD一直保持一个锁定状态太长的时间，热量会导致DMD的轭和铰链变形，使其寿命缩短，特别是在DMD光源功率较大的情况下。

一个典型的应用是光刻机，DMD作为核心的二维图形发生器，这时DMD分系统工作在二值锁定状态。为了使得系统的光功率足够大，往往采用较大功率的光源照射在DMD上，才能使反射到光敏树脂上的光能量满足要求，目前的设备每一个二维图形的反应时间都是秒级的，这种情况下使得DMD的寿命大大缩短。特别是在设备调试时，或者光学效率低下时，会选择较长时间保持一幅二值锁定图像，以保证从DMD反射出的光学能量。如图1所示，微镜较长时间保持静止光源照射使DMD失效的实物图，中间亮的圆斑即为失效的微镜。

发明内容

本发明旨在提供一种提高DMD寿命的方法，以解决现有DMD由于长时间锁定而造成使用寿命下降的问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种提高DMD寿命的方法，所述方法的实现过程为：在DMD控制板的FPGA内部加入用于检测DMD当前锁定时间的时间检测模块和时间寄存器，当时间检测模块检测到的时间大于时间寄存器中的预设时间值时，触发DMD控制板的DAD控制模块输出复位脉冲，以使DMD控制板的DAD芯片输出一组-26V、7.5V和26V的电压，进而使DMD微镜实现先从锁定状态回到平态，然后根据其内部SRAM的值进行翻转，最后再锁定的过程。

进一步地，所述时间检测模块包括计时器和比较器，所述计时器由DMD控制板的翻转信号触发复位，所述比较器用于将计时器的时间值与所述时间寄存器中的预设时间值进行比较，当计时器的时间值大于预设时间值时，输出触发信号。

进一步地，所述方法还包括更改所述预设时间值的步骤：由上位机通过USB将新的预设时间值写入时间寄存器。

进一步地，所述预设时间值的范围从10毫秒至10秒。

本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明的方法实现简单，可以以较低的成本提高DMD的使用寿命。

附图说明

图1是现有DMD受热失效图；

图2是现有技术的DMD控制系统框图；