[发明专利]一种数字微镜工作角度误差的修正方法及设备

说明书

本发明公开一种数字微镜工作角度误差的修正方法及设备，基于数据处理子系统的FPGA模块，通过FPGA模块对图像数据按照事先设定的算法进行修正处理；本发明的数字微镜工作角度误差的修正方法，在不重新调整实际工作角度的情况下，将工作角度误差e分解成两个部分e＝e'+ε'，e'为可修正部分的误差，ε'为不可修正的误差。通过FPGA对图像数据进行必要修正处理，提前抵消可修正部分的误差，改变拼接位置，使最终的拼接结果满足要求，大大节省了装配角度调整时间或系统恢复时间。

技术领域

本发明涉及激光直接成像技术领域，具体涉及一种数字微镜工作角度误差的修正方法及设备。

背景技术

在激光直接成像系统中，数字微镜器件(Digital Micromirror Device，简称DMD)的安装面的长边方向与曝光的步进方向理论上需要保持一个理想的工作角度θ，才能使曝光的图形的左右相邻条带间不存在上下错位的误差。事实上，在DMD被安装固定后，DMD的实际装配角度θ'与理想工作角度θ之间总存在一个工作角度误差e，e＝θ'-θ，该角度误差e可通过测量的手段获得，如图1-图4所示。

以下介绍下相关参数符号定义：

设d是拼接处上下错位最大容许的误差限，一般为图形处理时数据像素的宽度，W是曝光时扫描条带宽度。有效工作角度可接受的角度区间范围为：ε＝atan(d/W)，ε为最大可接受工作角度误差，有效工作角度误差的取值范围为：

设拼接处上下错位最大容许的误差限为2um，扫描条带宽度为54mm，则最大可接受工作角度误差为ε＝atan(d/W)＝atan(0.002/54)＝0.000037(rad)＝0.002(deg)。

其中，[]，表示闭区间，∈，表示属于区间，表示不属于区间。

因为最大可接受工作角度误差ε非常小，为了使工作角度误差e小于最大可接受工作角度误差ε,传统的方法是通过人工的方式进行调整，即先通过工具测量到装配角度后，再人工向误差减少的方向调整，然后再测量，反复尝试与微调，该过程非常耗时。随着时间和温度的变化，实际装配角度θ'也可能超出有效工作角度的范围，即即工作角度误差此时曝光将会产生上下错位现象，维修该问题必将影响到生产。

发明内容

本发明提出的一种数字微镜工作角度误差的修正方法及设备，可解决背景技术中涉及的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种数字微镜工作角度误差的修正方法，包括以下步骤：

基于数据处理子系统的FPGA模块，通过FPGA模块对图像数据按照事先设定的算法进行修正处理；

其中，所述事先设定的算法如下：

设栅格化图像的宽度为w，在变换过程中，图形的宽度不变，即x方向的值不变，y方向的值向错位的反方向按x的大小依次递增或递减；

设条带图像的变换参考点坐标为(x_r,y_r)，工作角度误差e，数据处理后的坐标为(x',y'),则有：x'＝x,y'＝(x_r-x)tane+y；

转变成矩阵方式为：

对tane进行整数化处理，将tane转换成两个整数n和w，其中，w栅格化图像的宽度，n为误差项的最大整数部分，δ1，属于误差残项，e'为可修正部分的工作角度误差，ε'为不可修正的工作角度误差残项。

进一步的，当x_r＝w/2，即选择扫描条带图像的中心轴；

变换矩阵为：w为扫描条带的图像宽度；

则用于计算的变换矩阵为：以线性方程组表示为：