[發明專利]一種高精度三維激光曝光固化工藝

有效

• 申請號: 201710354582.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107024837B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 朱剛;周劼;文林海;呂俊峰
• 申請（專利權）人: 深圳市斯普萊特激光科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 王少強

1.一種高精度三維激光曝光固化工藝，其特征在于：包括以下步驟，

S1：讀取待加工物件的三維矢量圖；并將所讀取得到的三維矢量圖信息導入到激光加工設備的存儲器中保存；

S2：根據步驟S1得到的三維矢量圖信息計算待加工物件的三維曝光路徑，并依據三維矢量圖進行三維路徑插補，保證曝光路徑均勻完整；

S3：根據步驟S2計算得出的三維曝光路徑以及激光加工設備的光路系統中各鏡片的參數信息計算實際加工過程各時間點激光加工設備中擴束鏡與三維動態聚焦振鏡之間在光軸方向的距離，通過控制擴束鏡與三維動態聚焦振鏡的距離，從而控制實際投射到待加工物件表面聚焦光點的位置；

S4：將待加工物件固定在激光加工設備中的三維旋轉夾具系統中，并將激光加工設備內部三維動態聚焦系統中的掃描振鏡對準安裝在三維旋轉夾具系統中的待加工物件；

S5：啟動激光加工設備，使得三維旋轉夾具系統與三維動態聚焦系統同時運行，三維動態聚焦系統中的擴束鏡根據系統預設信息不斷改變與三維動態聚焦振鏡的距離，三維旋轉夾具系統驅動待加工物件不斷變換角度；

S6：對步驟S5加工完成的待加工物件進行表面清潔處理，制備得到最終的固化成品。

2.如權利要求1所述的一種高精度三維激光曝光固化工藝，其特征在于：所述步驟S3中，激光加工設備中安裝有與三維動態聚焦振鏡相連接的傳動裝置，該傳動裝置與設備內部的控制器電性相連，傳動裝置根據來自控制器的控制指令驅動三維動態聚焦振鏡軸向移動。

3.如權利要求1所述的一種高精度三維激光曝光固化工藝，其特征在于：所述步驟S1中讀取待加工物件的三維矢量圖的步驟包括，

B1：利用圖像捕捉設備對待加工物件表面各像素位置進行圖像采集，并處理得到與物件對應的多組相移圖；

B2：針對步驟B1得到的相移圖利用相移法分別提取得到多組折疊相位及與各折疊相位相應的多個調制度；

B3：根據步驟B2得到的折疊相位以及多個調制度，將多組相移圖合成為折疊相位圖；且基于折疊相位圖根據相位展開算法得到絕對相位數值以及遍歷待加工物件的所有像素位置；

B4：根據步驟B3所得的絕對相位數值以及所有像素位置，采用三維重建算法重建所述待加工物件的三維矢量信息。

4.如權利要求1所述的一種高精度三維激光曝光固化工藝，其特征在于：所述步驟S4中的三維旋轉夾具系統具有用于設置待加工物件的第一旋轉架、驅動第一旋轉架旋轉的第一驅動電機以及固定于第一旋轉架一端的第二驅動電機；待加工的物件設置于第一旋轉架中，且隨第一旋轉架旋轉。

5.如權利要求1所述的一種高精度三維激光曝光固化工藝，其特征在于：所述步驟S5中三維動態聚焦系統包括用于發射激光光束的激光器，由激光器發射的光束首先射向擴束鏡，再由擴束鏡進入三維動態聚焦振鏡，最后到達掃描振鏡區域，并在待加工物件上形成三維聚焦面。

6.如權利要求5所述的一種高精度三維激光曝光固化工藝，其特征在于：所述激光器為紫外激光器。

7.如權利要求1所述的一種高精度三維激光曝光固化工藝，其特征在于：所述掃描振鏡的掃描范圍為160毫米x160毫米。

8.如權利要求5所述的一種高精度三維激光曝光固化工藝，其特征在于：所述擴束鏡與三維動態聚焦振鏡之間設置有用于改變光線傳播方向的兩個反光鏡。