[实用新型]一种大视场拼接式曝光机

说明书

本实用新型公开了一种大视场拼接式曝光机，该曝光机的特征在于，将信号源输出的数字图形进行横向与纵向的分割，将每个子视场的图像分别传输至四片相同规格的LCOS上，每片LCOS再经过偏振分光片及两个全反射棱镜后，拼接成与原视场相同的图像，即总分辨率扩展为原芯片的4倍，该曝光机可以有效的克服传统曝光机视场受芯片尺寸限制，不能进行大面幅曝光问题。

技术领域

本实用新型涉及一种大视场拼接式曝光机。

背景技术

大幅面高精度是曝光机发展趋势，若想满足高精度需求，需要减小芯片像元尺寸，若想满足大面幅需求，需要增加芯片像元数量，即提高分辨率。但受现有芯片工艺水平的制约，两个参数的指标都受到限制，任何指标的突破都会导致成本的大幅度增加，且新产品的开发到产品定型需要较长周期。如目前LCOS（Liquid Crystal on Silicon，即硅基液晶，是一种基于反射模式，尺寸非常小的矩阵液晶显示装置）芯片最高的分辨率为4096x2400，即4k芯片。大面幅和高精度两个需求互相制约，若满足高精度需求，需减小成像镜头的放大倍率，导致投影面幅随之减小，无法满足工业生产需求；若进一步提高投影面幅，需要增加曝光机的放大倍率，引入的问题是单元像素尺寸成比例增大，降低曝光机的精度。同时，需要引入更高功率的光源，不但会增加照明系统的成本，还可能由于光功率高于芯片的损伤阈值而破坏芯片。

发明内容

为克服上述问题，本实用新型公开了一种新型大视场拼接式曝光机。该曝光机可以在保证较高分辨率的同时，将曝光面幅的有效面积扩展4倍。包括成像镜头，四片LCOS，四片参数相同的偏振分光片PBS（Polarization Beam Splitter），四套I型直角三角形全反射棱镜TIR-I（Total Internal Reflection），两套II型直角三角形全反射棱镜TIR-II，四套参数相同，功率可调节的光源LS（Light Source）。

信号源提供的数字图形，通过图像分割，生成四个子视场，再将四个子视场的数字信息通过同步触发信号传输到四个LCOS的控制板上。LCOS与PBS及TIR-I相对接，实现子视场图像的传递；四个TIR-I再与两个TIR-II相对接，实现四个子视场图像的拼接。实现在不改变放大倍率的情况下，提高曝光面积，同时不会降低分辨率。根据棱镜折射光路的特点，布置LCOS的方向，使得总视场的成像结果与四个子视场的拼接结果相吻合。每个LCOS分别由独立光源照明，不会因提高光功率导致损伤LCOS芯片。

本实用新型采用一种大视场拼接式曝光机，包括成像镜头Lens，四片规格相同的硅基液晶，即LCOS-1，LCOS-2，LCOS-3及LCOS-4，四片偏振分光片，即PBS-1，PBS-2，PBS-3及PBS-4，四块规格相同的I型直角三角形全反射棱镜TIR-I-1，TIR-I-2，TIR-I-3及TIR-I-4，两块规格相同的II型直角三角形全反射棱镜TIR-II-1及TIR-II-2，四个光源LS-1，LS-2，LS-3及LS-4组成；