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激光蝕刻機(jī)的光路設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及控制方法與流程

文檔序號:12769924閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種激光蝕刻機(jī)的光路設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),其特征在于:包括激光器、擴(kuò)束鏡、勻光系統(tǒng)、動態(tài)聚焦系統(tǒng)、物鏡、振鏡掃描系統(tǒng)、工控機(jī)、激光控制D/A輸出卡,

所述激光器輸出的激光光束先經(jīng)過擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后再經(jīng)過勻光系統(tǒng)的變換使激光光束分布更均勻,光束直徑更大準(zhǔn)直度更高,使其有利于聚焦;

所述擴(kuò)束鏡通過調(diào)整內(nèi)部兩個(gè)透鏡的距離來調(diào)節(jié)擴(kuò)束倍數(shù);

所述勻光系統(tǒng)在光路中處于擴(kuò)束鏡的后面;

所述動態(tài)聚焦系統(tǒng)在光路中處于勻光系統(tǒng)的后面;

所述物鏡在光路中處于動態(tài)聚焦系統(tǒng)的后面;

所述振鏡掃描系統(tǒng)置于勻光系統(tǒng)之后,接收激光控制D/A輸出卡發(fā)送的X,Y軸振鏡偏轉(zhuǎn)信號,振鏡狀態(tài)控制信號,差分同步信號來獲得不同的電機(jī)擺角從而使激光束偏轉(zhuǎn)掃描出所要蝕刻的圖形;

所述工控機(jī)與激光控制D/A輸出卡連接,用于控制激光控制D/A輸出卡;

所述激光控制D/A輸出卡分別與激光器、動態(tài)聚焦系統(tǒng)、振鏡掃描系統(tǒng)連接。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種激光蝕刻機(jī)的光路設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),其特征在于:所述動態(tài)聚焦系統(tǒng)由執(zhí)行電機(jī)、一個(gè)可移動的聚焦鏡和靜止的物鏡組成,由執(zhí)行電機(jī)帶動可移動的聚焦鏡移動來調(diào)節(jié)焦距,可移動的聚焦鏡的移動距離為±5mm以內(nèi),物鏡位于可移動的聚焦鏡一側(cè),物鏡能將可移動的聚焦鏡的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行放大,從而實(shí)現(xiàn)在整個(gè)工作面內(nèi)將掃描點(diǎn)的聚焦光斑面積進(jìn)行控制。

3.按照權(quán)利要求1所述的一種用于激光蝕刻機(jī)的光路設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),其特征在于:所述勻光系統(tǒng)包括第一平面反射鏡、第二調(diào)平面反射鏡、節(jié)支架、平面反射鏡距離調(diào)節(jié)底座、一維調(diào)整架一、一維調(diào)整 架二、一維調(diào)整架三,所述調(diào)節(jié)支架固定在平面反射鏡距離調(diào)節(jié)底座上,所述第一平面反射鏡、第二調(diào)平面反射鏡分別固定在調(diào)節(jié)支架上,一維調(diào)整架一固定在第一平面反射鏡頂部,一維調(diào)整架二固定在第二調(diào)平面反射鏡頂部,一維調(diào)整架三固定在調(diào)整支架端部。

4.一種用于激光蝕刻機(jī)的光路設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的控制方法,其特征在于有以下步驟:工控機(jī)將用戶繪制的位圖數(shù)據(jù)和控制命令通過USB傳輸?shù)郊す饪刂艱/A輸出卡中的SDRAM,F(xiàn)PGA從SDRAM中取得數(shù)據(jù)和指令并產(chǎn)生PWM脈沖信號和開關(guān)控制信號,控制激光器;同時(shí)位置坐標(biāo)信號轉(zhuǎn)化為LSTTL差分信號驅(qū)動二維掃描振鏡Z軸動態(tài)聚焦;勻光系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)方法為入射的圓形光斑經(jīng)過第一平面反射鏡(a)和第二平面反射鏡(b),被均勻分成兩個(gè)半圓形光斑.一維調(diào)整架一(1)調(diào)節(jié)第一平面反射鏡(a)和第二平面反射鏡(b)沿同一軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;調(diào)節(jié)一維調(diào)整架二(2)使第二平面反射鏡(b)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,通過調(diào)節(jié)一維調(diào)整架一(1)確保使得入射光束以45度角入射第一平面反射鏡(a)和第二平面反射鏡(b)上,一維調(diào)整架三(3)調(diào)節(jié)第一平面反射鏡(a)和第二平面反射鏡(b)在鏡面平行方向做平行運(yùn)動,確保入射到第一平面反射鏡(a)和第二平面反射鏡(b)后為兩個(gè)等分的半圓。

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