[发明专利]一种转镜式光源时分复用的直写曝光系统

说明书

本发明公开了一种转镜式光源时分复用的直写曝光系统，包括依次设置的：光源、照明模块、转镜式时分复用模块、N对数字微镜阵列和投影模块；控制模块，分别与所述光源、转镜式时分复用模块、数字微镜阵列电性连接，以用于输出所述第一时序指令、第二时序指令、曝光指令。本方案通过转镜式时分复用模块可以把单一光路的切换成N路输出，结合控制模块对光源和数字微镜阵列的时序控制，进而实现单个光源对两路DMD，甚至多路DMD的分时复用，在同样的产能要求下，可以使用更少的光源，大大降低设备成本。

技术领域

本发明涉及直写曝光系统领域，尤其是一种转镜式光源时分复用的直写曝光系统。

背景技术

当前激光直写系统，采用一套投影系统搭配一片DMD(数字微镜)和一路照明系统。但是DMD输出图像并进行曝光的方式是间隔式的，因此DMD和投影系统并不需要照明系统持续输出能量，但由于是1：1的配比，照明系统中的激光器并不能被充分利用。而激光器的在激光直写设备中成本占比很高，这大大限制了激光直写设备成本的优化。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明要解决的技术问题是提供一种转镜式光源时分复用的直写曝光系统，能够降低激光直写设备的使用成本。

根据本发明实施例的一种转镜式光源时分复用的直写曝光系统，包括依次设置的：光源，用于按照第一时序指令输出第一光线；照明模块，用于对所述光源输出的第一光线进行预处理以满足曝光要求；转镜式时分复用模块，用于根据第二时序指令控制预处理后的第一光线交替切换输出N路第二光线，N路所述第二光线的方向不同，且N≥2；N对数字微镜阵列和投影模块，与N路所述第二光线一一对应，用于按照曝光指令将所述第二光线转换成投影光，并作用于待曝光面；控制模块，分别与所述光源、转镜式时分复用模块、数字微镜阵列电性连接，以用于输出所述第一时序指令、第二时序指令、曝光指令。

根据本发明实施例的一种转镜式光源时分复用的直写曝光系统，至少具有如下有益效果：本方案通过转镜式时分复用模块可以把单一光路的切换成N路输出，结合控制模块对光源和数字微镜阵列的时序控制，进而实现单个光源对两路DMD，甚至多路DMD的分时复用，在同样的产能要求下，可以使用更少的光源，大大降低设备成本。

根据本发明的一些实施例，所述光源采用激光器或LED光源。

根据本发明的一些实施例，所述照明模块包括依次设置的光棒、照明透镜，所述光棒通过光纤连接所述光源的输出端。

根据本发明的一些实施例，所述转镜式时分复用模块包括转镜、电机、驱动器，所述转镜按圆周等分有n个扇形区，所述n个扇形区交替分布有n/2个反射镜和n/2个透射镜，所述电机的输出轴与所述转镜固定连接以带动转镜旋转，所述驱动器分别与控制模块、所述电机连接以接收第二时序指令并控制所述电机工作。

根据本发明的一些实施例，所述数字微镜阵列包括反射镜和空间光调制器，所述反射镜用于接收所述第二光线并反射到所述空间光调制器，所述空间光调制器用于按照曝光指令将所述第二光线转化成图形调制光斑。

根据本发明的一些实施例，所述投影模块采用宽光谱成像系统，用于将图形调制光斑转换成投影光并作用于待曝光面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的直写曝光系统原理图；

图2是本发明实施例的直写曝光系统乒乓工作示意图；

图3是本发明实施例的直写曝光系统时序控制图；

图4是本发明实施例的数字微镜阵列和投影模块结构图。