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一種直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備及其使用方法與流程

文檔序號(hào):11152932閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備,用于絲網(wǎng)印刷的制版工藝,其特征在于:包括主機(jī)(1)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)(2)、光源控制器(3)、光源(4)、數(shù)據(jù)處理模塊(5)、數(shù)字微鏡器件(6)、Z軸控制器(7)、光學(xué)鏡頭(8)、信號(hào)分路器(9)、位移傳感器(10),Z軸機(jī)構(gòu)(11)和微動(dòng)機(jī)構(gòu)(12);

所述的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)(2)由步進(jìn)平臺(tái)(2-1)、掃描平臺(tái)(2-2)以及平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器(2-3)組成;其中平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器(2-3)與主機(jī)(1)相連,用于并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)平臺(tái)(2-1)和掃描平臺(tái)(2-2)運(yùn)動(dòng);

所述的光源控制器(3)與主機(jī)(1)相連并控制光源(4)的開關(guān)狀態(tài)以及光強(qiáng),光源(4)為數(shù)字微鏡器件(6)提供的連續(xù)輸出的光能量,數(shù)字微鏡器件(6)輸出的光經(jīng)過光學(xué)鏡頭(8)后變成均勻的面光;

所述的數(shù)據(jù)處理模塊(5)與主機(jī)(1)相連并在主機(jī)(1)的控制下驅(qū)動(dòng)數(shù)字微鏡器件(6)完成圖像生成和投射;

所述的光學(xué)鏡頭(8)由Z軸機(jī)構(gòu)(11)和微動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)共同帶動(dòng)進(jìn)行垂直方向的上下動(dòng)作,Z軸機(jī)構(gòu)(11)起到低頻調(diào)節(jié)作用,微動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)起到高頻調(diào)節(jié)作用;

所述的Z軸控制器(7) 與主機(jī)(1)相連,用于綜合處理Z軸機(jī)構(gòu)(11)傳過來的Z軸讀數(shù)、移傳感器(10)傳過來的測量數(shù)據(jù)以及信號(hào)分路器(9)傳遞過來的位置數(shù)據(jù);所述的Z軸控制器(7)還控制Z軸機(jī)構(gòu)(11)和微動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)動(dòng)作,用于調(diào)整光學(xué)鏡頭(8)與待曝光網(wǎng)板間的距離;光學(xué)鏡頭(8)在Z軸控制器(7)的間接控制下調(diào)整高度距離將數(shù)字微鏡器件(6)投射過來的圖像清晰聚焦后投往網(wǎng)板表面進(jìn)行曝光;

所述的信號(hào)分路器(9)與掃描平臺(tái)(2-2)相連,并將掃描平臺(tái)(2-2)的位置信號(hào)同步送往數(shù)據(jù)處理模塊(5)和Z軸控制器(7);

所述的位移傳感器(10)與光學(xué)鏡頭(8)并列齊平安裝,移傳感器(10)用于測量光學(xué)鏡頭(8)與待曝光網(wǎng)板間的實(shí)際距離,并將測量結(jié)果傳給Z軸控制器(7);

所述的步進(jìn)平臺(tái)(2-1)用于承載待曝光網(wǎng)板并帶動(dòng)網(wǎng)板運(yùn)動(dòng);所述的掃描平臺(tái)(2-2)用于承載Z軸機(jī)構(gòu)(11)、微動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)、數(shù)字微鏡器件(6)、光學(xué)鏡頭(8)和位移傳感器(10),并帶動(dòng)他們運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備,其特征在于:所述的數(shù)據(jù)處理模塊(5)內(nèi)集成有誤差修正單元,誤差修正單元用于修正信號(hào)分路器(9)送過來的掃描平臺(tái)位置信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備,其特征在于:所述的數(shù)字微鏡器件(6)的反射面與待掃描曝光面平行,所述的掃描平臺(tái)(2-2)上掃描軸的掃描方向與數(shù)字微鏡器件(6)上微鏡陣列的列方向成一定夾角,這個(gè)夾角的角度值范圍限定為以下九個(gè)角度值區(qū)域:

角度范圍一:7.1150°~ 7.1350°;

角度范圍二:6.3302°~ 6.3502°;

角度范圍三:5.7006°~ 5.7206°;

角度范圍四:5.1844°~ 5.2044°;

角度范圍五:4.7536°~ 4.7736°;

角度范圍六:4.3887°~ 4.4087°;

角度范圍七:4.0756°~ 4.0956°;

角度范圍八:3.8041°~ 3.8241°;

角度范圍九:3.5663°~ 3.5863°。

4. 根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的一種直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備,其特征在于,所述的數(shù)字微鏡器件(6)的使用方法如下:選擇數(shù)字微鏡器件中部分區(qū)域作為感興區(qū)域投入使用,其他部分閑置;感興區(qū)域老化后,反射效率下降到不能滿足生產(chǎn)要求時(shí),啟用閑置區(qū)域。

5. 一種在權(quán)利要求3所述的直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備上采用的TIF圖像處理方法,其特征在于分為以下幾個(gè)步驟:

(a)首先在主機(jī)(1)中安裝圖像處理軟件;

(b)在步驟(a)所述的圖像處理軟件中設(shè)定待處理TIF圖像的路徑、圖像處理參數(shù);

(c)圖像處理軟件讀入TIF圖像;

(d)圖像處理軟件識(shí)別TIF圖像的分辨率;

(e)圖像處理軟件識(shí)別TIF圖像中的圖案的輪廓;

(f)圖像處理軟件將步驟(e)中設(shè)別出的圖案輪廓轉(zhuǎn)為用矢量表述的多邊形,所述的多邊形是由多個(gè)矢量表述的線段首尾相連圍成的區(qū)域;

(g)圖像處理軟件根據(jù)圖像處理參數(shù)對(duì)步驟(f)產(chǎn)生的多邊形進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)的計(jì)算幾何處理,經(jīng)過處理的多邊形修正了在曝光時(shí)由光學(xué)臨近效應(yīng)引入的圖案偏差;

(h)圖像處理軟件根據(jù)圖像處理參數(shù)對(duì)步驟(g)中得到的圖形進(jìn)行縮放變換并對(duì)整圖進(jìn)行縮放處理,得到新的矢量圖,以滿足生產(chǎn)需求;

(i)圖像處理軟件將步驟(h)中產(chǎn)生的圖形存儲(chǔ)在主機(jī)(1)的存儲(chǔ)器中待用。

6.一種在權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備上使用的在線光學(xué)補(bǔ)償技術(shù),其特征在于包含以下步驟:

(a)光強(qiáng)分布校準(zhǔn):在數(shù)字微鏡器件(6)的底部放入光強(qiáng)檢測設(shè)備,數(shù)字微鏡器件整場打開,光強(qiáng)檢測設(shè)備捕捉光學(xué)能量分布,根據(jù)光強(qiáng)檢測設(shè)備捕捉到的光學(xué)能量分布數(shù)據(jù)生成能量補(bǔ)償參數(shù);

(b)將步驟(a)中得到的補(bǔ)償參數(shù)反饋給數(shù)據(jù)處理模塊(5);

(c)數(shù)據(jù)處理模塊(5)在生成圖像幀數(shù)據(jù)時(shí),利用該補(bǔ)償參數(shù),以能量最低的區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn),減少數(shù)字微鏡器件(6)上能量過高的區(qū)域的微鏡的打開次數(shù),達(dá)到均衡能量的目的。

7.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的一種直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備,其特征在于:所述的步進(jìn)平臺(tái)(2-1)的網(wǎng)板夾具上設(shè)置有帶編碼器的導(dǎo)軌(17)和探物傳感器(16);帶編碼器的導(dǎo)軌(17)和探物傳感器(16)通過傳感器控制器分別與主機(jī)(1)相連。

8.一種直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備的曝光方法,其特征在于包含以下步驟:

(a) 網(wǎng)板準(zhǔn)備步驟:主機(jī)(1)向平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器(2-3)發(fā)出指令,平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器(2-3)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)平臺(tái)(2-1)移動(dòng)到上版位置,將網(wǎng)板放置到步進(jìn)平臺(tái)(2-1)上,再由設(shè)于步進(jìn)平臺(tái)(2-1)的網(wǎng)板固定裝置對(duì)網(wǎng)板進(jìn)行固定;固定過程中,位于固定裝置上的探物傳感器(16)和測長導(dǎo)軌(17)將測量結(jié)果傳送到主機(jī)(1)中;

(b) 圖形傳輸步驟:主機(jī)(1)將版圖發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊(5),同時(shí)向數(shù)據(jù)處理模塊(5)發(fā)出關(guān)閉數(shù)字微鏡器件(6)的指令;如果步驟(a)中探物傳感器(16)和測長導(dǎo)軌(17)傳回的數(shù)據(jù)不正確,主機(jī)(1)將警告網(wǎng)板異常,如正常則進(jìn)行下一步驟;

(c) 曝光準(zhǔn)備步驟:主機(jī)(1)計(jì)算出初始曝光點(diǎn)位置,然后控制平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器(2-3)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)平臺(tái)(2-1)和掃描平臺(tái)(2-2)移動(dòng)到初始曝光點(diǎn)位置;

(d) 主動(dòng)聚焦步驟:主機(jī)(1)觸發(fā)Z軸控制器(7),Z軸控制器(7)控制Z軸機(jī)構(gòu)(11)和微動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)帶動(dòng)光學(xué)鏡頭(8)進(jìn)行主動(dòng)聚焦,并鎖定鏡頭的焦面;

(e) 版圖就緒信號(hào)及圖形生成步驟:數(shù)據(jù)處理模塊(5)接收版圖后并準(zhǔn)備就緒后,返回就緒信號(hào),之后數(shù)據(jù)處理模塊(5)依據(jù)步驟(b)中接收的版圖,持續(xù)地按照數(shù)字微鏡器件(6)寬度尺寸生成條帶狀的圖形數(shù)據(jù);

(f) 打開光源步驟:光源控制器(3)接受主機(jī)(1)下發(fā)的指令,打開光源(4);

(g) 幀圖案生成步驟:數(shù)據(jù)處理模塊(5)根據(jù)步驟(e)中生成的條帶狀的圖形數(shù)據(jù),結(jié)合掃描方向的位置參數(shù)、數(shù)字微鏡器件(6)上微鏡陣列的投入使用區(qū)域生成不同位置處的幀圖案;

(h) 正向的掃描步驟:掃描平臺(tái)(2-2)勻速正向移動(dòng)到正向掃描的結(jié)束位置,移動(dòng)過程中,掃描平臺(tái)(2-2)通過信號(hào)分路器(9)持續(xù)向數(shù)據(jù)處理模塊(5)反饋位置信號(hào),數(shù)據(jù)處理模塊(5)對(duì)接收到的位置信號(hào)進(jìn)行修正得到精確位置信號(hào),根據(jù)精確的位置信號(hào)控制數(shù)字微鏡器件(6)在指定位置投射幀圖案,直至正向方向條帶圖形處理結(jié)束,完成正向曝光;

(i) 更換曝光條帶步驟:當(dāng)正向掃描完成后,步進(jìn)平臺(tái)(2-1)向待曝光區(qū)域移動(dòng)一個(gè)掃描寬度的距離,進(jìn)入到反向掃描條帶;

(j) 反向的掃描步驟:掃描平臺(tái)(2-2)勻速反向移動(dòng)到反向掃描的結(jié)束位置,移動(dòng)過程中,掃描平臺(tái)(2-2)持續(xù)向數(shù)據(jù)處理模塊(5)反饋位置信號(hào),數(shù)據(jù)處理模塊(5)對(duì)接收到的位置信號(hào)進(jìn)行修正得到精確位置信號(hào),根據(jù)精確的位置信號(hào)控制數(shù)字微鏡器件(6)在指定位置投射幀圖案,直至反向方向條帶圖形處理結(jié)束,完成反向曝光;反向過程與正向處理過程相同,只是掃描平臺(tái)(2-2)的掃描驅(qū)動(dòng)方向相反;

(k) 當(dāng)步驟(j)的反向掃描完成后,再次進(jìn)入正向掃描過程;如此往復(fù),直至所有條帶狀圖形均被處理,整個(gè)曝光過程完成。

9.一種直寫式絲網(wǎng)制版設(shè)備工作過程中的焦面控制方法,其特征在于包含以下步驟:

(a)曝光開始前,主機(jī)(1)控制平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器(2-3),將位移傳感器(10)移動(dòng)到第1個(gè)掃描帶的起點(diǎn),然后完成一次掃描動(dòng)作,光學(xué)鏡頭(8)靠在位移傳感器(10)后,沒有覆蓋第1條掃描帶;位移傳感器(10)覆蓋第1條掃描帶并測量出第1條掃描帶上不同位置處的高度數(shù)據(jù);掃描動(dòng)作過程中,Z軸控制器(7)同步讀取位移傳感器(10)的測量數(shù)據(jù)以及Z軸機(jī)構(gòu)(11)上Z軸的讀數(shù),并根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)計(jì)算出在各個(gè)掃描位置上光學(xué)鏡頭(8)應(yīng)處于的焦面位置;接著Z軸控制器(7)把計(jì)算出的焦面位置與信號(hào)分路器(9)同步送過來的掃描平臺(tái)(2-2)位置信號(hào)數(shù)合在一起,并建立起一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系;

(b)步進(jìn)平臺(tái)(2-1)帶動(dòng)網(wǎng)板往前進(jìn)一步,然后掃描平臺(tái)(2-2)從步驟(a)的終了位置回掃;回掃過程中,Z軸控制器(7)依據(jù)步驟(a)建立的映射數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)Z軸機(jī)構(gòu)(11)和微動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)來調(diào)整光學(xué)鏡頭(8)的位置,完成焦面更正;回掃的同時(shí),移傳感器(10)會(huì)覆蓋測量第2條掃描帶的實(shí)際的高度位置數(shù)據(jù),Z軸控制器(7)同時(shí)建立第2條掃描帶的焦面位置與掃描平臺(tái)位置信號(hào)之間的映射關(guān)系;

(c)步進(jìn)平臺(tái)(2-1)網(wǎng)板往再前進(jìn)一步,然后掃描平臺(tái)(2-2)自步驟(b)的終點(diǎn)再次回掃;回掃過程中,Z軸控制器(7)依據(jù)步驟(b)建立的映射數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)Z軸機(jī)構(gòu)(11)和微動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)以調(diào)整光學(xué)鏡頭(8)的位置,完成焦面更正;回掃的同時(shí),移傳感器(10)會(huì)測量第3條掃描帶的實(shí)際的高度位置數(shù)據(jù),Z軸控制器(7)同時(shí)建立第3條掃描帶的焦面位置與掃描平臺(tái)位置信號(hào)之間的映射關(guān)系;

(d)重復(fù)上述步驟(b)和步驟(c),每重復(fù)一次,步進(jìn)平臺(tái)(2-1)帶動(dòng)網(wǎng)板往前進(jìn)一步,直至掃描結(jié)束為止。

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