專利名稱：光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，是一種由電腦系統(tǒng)、光學(xué)影像系統(tǒng)以及精密機(jī)械控制系統(tǒng)所構(gòu)成的可在感光物質(zhì)上制作光柵或進(jìn)行光點(diǎn)描寫的復(fù)制儀器或描寫儀器，其具有較大制作自由度、高速制作及低成本等功效。
近來光電工業(yè)對(duì)光柵元件的需求大量增加，光柵可應(yīng)用在光集成電路、光學(xué)系統(tǒng)、全像展示及光訊號(hào)處理等領(lǐng)域上；目前制作光柵的方法有穿透式全像干涉法、反射式全像干涉法、精密機(jī)械切削法、電子束蝕刻法及激光直寫法等數(shù)種方法；穿透式全像干涉法適用于全像藝術(shù)展示及光訊號(hào)處理，其缺點(diǎn)是制造出來的光柵元件繞射效率低、且無法同軸使用；反射式全像干涉法的適用范圍與穿透式全像干涉法相同，雖然繞射效率較高，但依然有重建頻率難以控制及復(fù)制成本較高的問題；精密機(jī)械切削法制造出來的光柵元件在各方面均表現(xiàn)不錯(cuò)，但此法只適用于直線或圓形光柵；電子束蝕刻法為目前最常用的制程，但不適用于制作大繞射角度的光柵元件及折射/繞射復(fù)合式光學(xué)元件；激光直寫法僅適用于制作大繞射角度的光柵元件及折射/繞射復(fù)合式光學(xué)元件。
基于前述各種已知的光柵形成方式均有其適用的限制性存在，而本發(fā)明則是提供一種較佳的解決方案，以解決前述各項(xiàng)問題。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，是一種在感光物質(zhì)上制作光柵的系統(tǒng)，其運(yùn)用電腦影像系統(tǒng)、光學(xué)影像系統(tǒng)以及精密機(jī)械控制系統(tǒng)達(dá)成，以使光柵制作有著更大的自由度、更快的速度及符合低成本的要求。
本發(fā)明的次一目的在于提供一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其是由一光源模組、一光柵影像產(chǎn)生模組、一光柵影像處理模組、一位置控制模組、位于位置控制模組上的感光物質(zhì)以及一控制單元所組成，通過光源模組經(jīng)投射至光柵影像產(chǎn)生模組中，在控制單元的控制下，使光柵影像產(chǎn)生模組送出不同光柵角度及不同光柵節(jié)距的光柵影像，然后經(jīng)光柵影像處理模組予以縮小光柵影像至特定尺寸大小，而使附著在位置控制模組上的感光物質(zhì)曝光形成光柵影像，以形成一種可便于進(jìn)行光柵制作的光柵復(fù)制系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其中該光柵影像產(chǎn)生模組以及光源模組以一點(diǎn)光源取代，則可直接通過位置控制模組令感光物質(zhì)相對(duì)于點(diǎn)光源移動(dòng)而產(chǎn)生描繪出光柵圖形的效果，可輕易地轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻c(diǎn)直寫儀器。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其中該光柵影像產(chǎn)生模組內(nèi)部可設(shè)置由不同節(jié)距光柵圖形的光柵光罩，而可產(chǎn)生點(diǎn)矩陣光柵的制作效果。
本發(fā)明的更一目的在于提供一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其中該光柵影像產(chǎn)生模組內(nèi)部可設(shè)置液晶投影板，通過控制單元送入影像使其顯像的方式，除可產(chǎn)生點(diǎn)矩陣光柵的效果外，更可應(yīng)用于電腦全像片或繞射式光學(xué)元件領(lǐng)域。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其中該光學(xué)影像處理模組，可由縮影鏡頭、平行化鏡頭配合聚焦鏡頭的鏡頭組成或由傅氏轉(zhuǎn)換透鏡組所組成，視實(shí)際需要具有多種不同變化。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于提供一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于包括一光源模組，用來提供產(chǎn)生光柵影像所需要的光源，并利用其提供的能量在感光物質(zhì)上曝光，一光柵影像產(chǎn)生模組，用來產(chǎn)生預(yù)期制作在感光物質(zhì)上的光柵影像，一光學(xué)影像處理模組，用來縮小光柵影像產(chǎn)生模組所產(chǎn)生的影像至預(yù)期光柵的大小，一感光物質(zhì)，用來記錄光柵，一感光物質(zhì)位置控制模組，用來夾持感光物質(zhì)及控制感光物質(zhì)的位置，及一控制單元，用來提供各模組所需的控制訊號(hào)。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該控制單元由電腦或微處理器構(gòu)成。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光源模組使用發(fā)光二極管。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于其光源模組使用半導(dǎo)體激光。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于可由一半導(dǎo)體激光取代該光源模組及光柵影像產(chǎn)生模組。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于可由發(fā)光二極管取代該光源模組及光柵影像產(chǎn)生模組。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光柵影像產(chǎn)生模組由光擴(kuò)散板、可控制旋轉(zhuǎn)角度的光柵光罩以及面積控制光罩所組成。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光柵光罩是包括多個(gè)表面形成有不同節(jié)距光柵的光罩所組成。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該多個(gè)光柵光罩是可排列于同一軸線上，可通過控制單元的控制，使其一光柵光罩移動(dòng)至光線投射路徑上，以產(chǎn)生不同光柵節(jié)距影像。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光柵影像產(chǎn)生模組由光擴(kuò)散板及液晶顯示器所組成。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光學(xué)影像處理模組是使用縮影鏡頭。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光學(xué)影像處理模組由平行化鏡頭及聚焦鏡頭所組成。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光學(xué)影像處理模組由傅氏轉(zhuǎn)換透鏡、逆傅氏轉(zhuǎn)換透鏡以及濾波光罩所組成。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該濾波光罩可設(shè)在兩透鏡之間。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該些透鏡可為單透鏡或組合透鏡構(gòu)成。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該位置控制模組使用可程式控制的位移控制平臺(tái)。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于還包括有自動(dòng)對(duì)焦模組。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于還包括有成像品質(zhì)監(jiān)控模組。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該監(jiān)控模組可包括一半穿透/半反射透鏡、影像接收器以及監(jiān)視器構(gòu)成。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該半穿透/半反射透鏡是設(shè)置在光柵影像處理模組內(nèi)。
所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該影像接收器為一CCD元件。
本發(fā)明利用光源模組、光柵影像產(chǎn)生模組、光柵影像處理模組、位置控制模組以及控制單元所共同組成的光柵制作儀器，其各項(xiàng)模組的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡便，便于施行，更可在光柵影像處理模組中加入光柵影像品質(zhì)監(jiān)視模組，而有線上觀測及校準(zhǔn)的簡便性，而通過控制單元控制該附著有感光物質(zhì)的位置控制模組，更可僅需改變?cè)摴鈻庞跋癞a(chǎn)生模組為點(diǎn)光源的情況下，形成一種可由光點(diǎn)描繪出光柵的光點(diǎn)直寫儀器，其確為一具有較佳的光柵制作自由度、較低的成本及快速制作的效果，更可適用于制出各式光柵影像。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)特征及目的。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)配置示意圖。
圖2是本發(fā)明的一光學(xué)影像處理模組的實(shí)施例圖。
圖3是本發(fā)明的另一光學(xué)影像處理模組的實(shí)施例圖。
圖4是本發(fā)明的光柵影像產(chǎn)生模組的實(shí)施例圖。
圖5是本發(fā)明的光柵影像產(chǎn)生模組的另一實(shí)施例圖。
圖6是本發(fā)明的具有傅氏轉(zhuǎn)換的光學(xué)影像處理模組的實(shí)施例圖。
圖7是本發(fā)明的設(shè)置一監(jiān)視模組的系統(tǒng)實(shí)施例圖。
圖8是本發(fā)明設(shè)置一自動(dòng)對(duì)焦模組的實(shí)施例圖。
如圖1所示，本發(fā)明的光柵復(fù)制儀或光點(diǎn)直寫儀的系統(tǒng)架構(gòu)上，是以一光源模組1、一光柵影像產(chǎn)生模組2、一光學(xué)影像處理模組3、一感光物質(zhì)4、一位置控制模組5以及一控制單元6所共同組成。該光源模組1，用來提供產(chǎn)生光柵影像產(chǎn)生模組2所需的光源，并利用其提供的光能量使感光物質(zhì)4曝光。該光柵影像產(chǎn)生模組2，則用以產(chǎn)生欲制作在感光物質(zhì)4上的光柵影像。該光學(xué)影像處理模組3，用以接收光柵影像產(chǎn)生模組2送入的影像，并將影像縮小至預(yù)定(特定)的光柵面積大小，或?qū)λ腿氲挠跋襁M(jìn)行濾波，消除影像中的雜訊。而感光物質(zhì)4，供記錄光柵影像之用。該位置控制模組5，用以夾持感光物質(zhì)4及控制感光物質(zhì)4的位置。此外，該控制單元6提供各模組所需的控制訊號(hào)，此控制單元6通?？捎呻娔X或微處理器構(gòu)成。
由光源模組1產(chǎn)生的光源當(dāng)成光柵影像產(chǎn)生模組2的背光，再由光學(xué)影像處理模組3將光柵影像產(chǎn)生模組2產(chǎn)生的影像進(jìn)行光學(xué)影像處理，并成像于感光物質(zhì)4上。同時(shí)使之曝光，其每次約可記錄數(shù)百平方微米面積的光柵影像；感光物質(zhì)4的位置則由位于后方的位置控制模組5控制，如此可將數(shù)百平方微米面積的不同光柵拼湊或排列成較大的光柵。光源模組1、光柵影像產(chǎn)生模組2、位置控制模組5所需的控制訊號(hào)則由控制單元6提供，上述即構(gòu)成一光柵復(fù)制儀。若將光源模組1及光柵影像產(chǎn)生模組2以點(diǎn)光源取代，則可在感光物質(zhì)4上得到一個(gè)縮小光點(diǎn)，把此一縮小光點(diǎn)當(dāng)成畫筆，感光物質(zhì)當(dāng)成畫版，依靠位置控制模組5移動(dòng)感光物質(zhì)4，可在感光物質(zhì)4上直接繪寫光柵；上述即轉(zhuǎn)變?yōu)橐还恻c(diǎn)直寫儀。
圖1的光源模組1必須具有發(fā)出的光可使感光物質(zhì)4感光的波長，并能控制光進(jìn)入光學(xué)影像處理模組3的時(shí)間及光強(qiáng)度，以精確控制適當(dāng)?shù)钠毓饬?。一種可行的光源模組1是以汞燈、激光或其它類似的裝置作為令感光物質(zhì)4感光的光源，在其前方加上電子快門即可直接由控制單元6控制曝光時(shí)間。另一種可行的光源模組是選擇合適波長的發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光作為令感光物質(zhì)4感光的光源。由于發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光的發(fā)光時(shí)間及光強(qiáng)度可直接由控制單元6控制，因此無需快門機(jī)構(gòu)即可達(dá)到控制曝光量的效果。
感光物質(zhì)4是可以記錄光能量強(qiáng)度的物質(zhì)，常用的感光物質(zhì)有鹵化銀、光聚合物及光阻等材料，一般將感光物質(zhì)4以涂布或其它方式附著在玻璃、金屬或其它物質(zhì)的光學(xué)面上，以便于通過位置控制模組5或通過其它機(jī)具夾持及便于供后續(xù)加工處理。
該位置控制模組5用來夾持感光物質(zhì)4，并使感光物質(zhì)4可做不同方向的移動(dòng)，并能作精密的步進(jìn)式或連續(xù)式移動(dòng)。位置控制模組5可以是一般同調(diào)光干涉時(shí)使用的位移平臺(tái)，也可以是集成電路制程中所使用的位移平臺(tái)，視需要而決定移動(dòng)時(shí)控制的軸數(shù)而定。若設(shè)為光柵復(fù)制儀時(shí)，最好有X軸及Y軸上的位移控制；若設(shè)為光點(diǎn)直寫儀時(shí)，最好有X軸及Y軸上的位移控制及Z軸上的旋轉(zhuǎn)控制，移動(dòng)方式最好是連續(xù)式。
該光學(xué)影像處理模組3可為一光學(xué)縮影機(jī)構(gòu)，利用透鏡成像的方式，可以把光柵影像產(chǎn)生模組2產(chǎn)生的光柵影像縮影在位置控制模組5前方，此時(shí)將感光物質(zhì)4置于位置控制模組5上，就可以把縮小后的光柵影像記錄在感光物質(zhì)4上。如圖2的光學(xué)影像處理模組的一實(shí)施例，以單一縮影鏡頭3a構(gòu)成，亦可由單透鏡或是透鏡組構(gòu)成，達(dá)到縮小光柵影像至特定大小的效果。
在圖3的光學(xué)影像處理模組的另一實(shí)施例中，是以一平行化鏡頭3b以及一聚焦鏡頭3c所組成，該平行化鏡頭3b以及聚焦鏡頭3c均可為單透鏡或透鏡組構(gòu)成，該平行化鏡頭3b可令光柵影像產(chǎn)生模組2送入的由任意點(diǎn)光源所產(chǎn)生的發(fā)散球面光轉(zhuǎn)換為平行光。而該聚焦鏡頭3c則可令已被平行化的平行光收成為球面光，并在感光物質(zhì)4上聚成一點(diǎn)。此聚焦點(diǎn)的大小由平行化鏡頭3b以及聚焦鏡頭3c的透鏡品質(zhì)所決定，此聚焦點(diǎn)的品質(zhì)亦為成像品質(zhì)的關(guān)鍵所在；而由于在平行化鏡頭3b及聚焦鏡頭3c間的光訊號(hào)傳播方式是以平行光方式傳播，因此平行化鏡頭3b及聚焦鏡頭3c間的距離可任意調(diào)整，而不致影響成像品質(zhì)。此系統(tǒng)在使用期間會(huì)因?yàn)楦泄馕镔|(zhì)的表面不平整、系統(tǒng)受到振動(dòng)的影響或其它因素使得原來在感光物質(zhì)4面上有良好成像品質(zhì)的影像變差，此項(xiàng)缺點(diǎn)可在光學(xué)影像處理模組3中加入如圖8的自動(dòng)對(duì)焦模組即可排除，此自動(dòng)對(duì)焦模組是在界于該兩平行化鏡頭3b、3c之間的光路上設(shè)置一半穿透/半反射鏡73。而在外部設(shè)置一激光二極管70以及兩感應(yīng)器71、72，通過激光二極管70產(chǎn)生激光經(jīng)半穿透/半反射鏡73反射至感光物質(zhì)4位置處，再通過相同路徑折返，此折返訊號(hào)是由兩感應(yīng)器71、72所接收。兩感應(yīng)器所接收的訊號(hào)可通過自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)理論得知是否對(duì)焦準(zhǔn)確，若未能準(zhǔn)確對(duì)焦，則將此訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾Ｕ嵦?hào)，移動(dòng)聚焦鏡頭3c的位置，以獲得精確對(duì)焦的效果，然而此自動(dòng)對(duì)焦是屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不予贅述，且自動(dòng)對(duì)焦模組的加入方式亦依照自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)的差異而有其它不同的實(shí)施型態(tài)，但以不影響光學(xué)影像處理模組3原有的功能均為可行。
該用以產(chǎn)生供光學(xué)影像處理模組3使用的光柵影像產(chǎn)生模組2的構(gòu)造上亦有數(shù)種不同實(shí)施方式，在全像展示的應(yīng)用中產(chǎn)生的“點(diǎn)矩陣光柵”，是由各種方向及不同節(jié)距的直線光柵所組成，在實(shí)際應(yīng)用上需要數(shù)十種不同的光柵角度，不同的光柵節(jié)距僅需數(shù)種即可。圖4揭示一種適用于產(chǎn)生“點(diǎn)矩陣光柵”的光柵影像產(chǎn)生模組2，以光擴(kuò)散板2a、數(shù)個(gè)表面設(shè)有不同節(jié)距的光柵光罩2b、2c、2d以及面積控制光罩2e所組成。該數(shù)個(gè)光柵光罩2b～2d的個(gè)別的節(jié)距依縮影后的需求光柵節(jié)距及縮影倍率而定。此數(shù)個(gè)光柵光罩是同時(shí)固定在一個(gè)X方向的位移平臺(tái)上，視需要可以在X方向上移動(dòng)，以使合適的光罩移動(dòng)到光投射軸線上，以選擇不同的光罩節(jié)距。而各個(gè)光柵光罩2b、2c、2d是可自由旋轉(zhuǎn)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)以齒輪或皮帶控制其旋轉(zhuǎn)角度來選定所需的光柵角度。光柵光罩的數(shù)量不一定是三個(gè)，可以視需要增加或減少，而相關(guān)的位移平臺(tái)及旋轉(zhuǎn)馬達(dá)則由圖1的控制單元6控制以達(dá)成自動(dòng)化。該面積控制光罩2e用以決定縮影后光柵影像的曝光面積大小；各個(gè)光柵光罩2b～2d必須置于適合的物距上，而該光擴(kuò)散板2a及面積控制光罩2e必須放置在光投射軸線上，并盡量靠近各個(gè)光柵光罩2b～2d，以形成一種可產(chǎn)生不同節(jié)距大小及不同光柵角度的光柵影像的光柵影像產(chǎn)生模組。
圖5則為光柵影像產(chǎn)生模組的另一實(shí)施例，其與圖4不同之處是在于以一液晶投影板2f取代前述呈機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)或位移的各組光柵光罩2b～2d，背光則直接沿用圖1的光源模組1及該光擴(kuò)散板2a達(dá)成。經(jīng)由控制單元6控制液晶投影板2f，而可在液晶投影板2f上產(chǎn)生任意的影像。此一光柵影像產(chǎn)生模組的實(shí)施例不僅可產(chǎn)生“點(diǎn)矩陣光柵”的效果，更可適用于電腦全像片及繞射式光學(xué)元件等等的領(lǐng)域，在此應(yīng)用領(lǐng)域上，該面積控制光罩2e可有可無。
如圖2、3以縮影方式設(shè)計(jì)的光學(xué)影像處理模組3，用光柵影像產(chǎn)生模組2及光源模組1來控制復(fù)制的光柵圖形及曝光時(shí)間的機(jī)構(gòu)即為光柵復(fù)制儀。若使用點(diǎn)光源來取代光柵影像產(chǎn)生模組及光源模組的功能，并將點(diǎn)光源放置在適當(dāng)?shù)奈锞嗌?，意即將點(diǎn)光源取代該光柵影像產(chǎn)生模組2的位置。點(diǎn)光源經(jīng)過圖2、3以縮影方式設(shè)計(jì)的光學(xué)影像處理模組縮影后，可在感光物質(zhì)4的成像面上形成縮小成十分微小的光點(diǎn)。把此一微小的光點(diǎn)當(dāng)成畫筆，再利用控制感光物質(zhì)4位置的位置控制模組5控制此微小光點(diǎn)與感光物質(zhì)4的相對(duì)位置，并控制光點(diǎn)的光強(qiáng)度大小，即可在感光物質(zhì)4上繪制任意的光柵，此機(jī)構(gòu)即為光點(diǎn)直寫儀。
有許多種方式可以產(chǎn)生理想的點(diǎn)光源，一種可行的方法是將激光光束聚焦并經(jīng)過針孔濾波而得到理想的點(diǎn)光源；另一種可行的方法是直接使用發(fā)光二極管或激光二極管當(dāng)成理想的點(diǎn)光源；或者將一般光源聚焦，然后在焦平面上用一個(gè)針孔施以濾波，也可以得到一個(gè)理想的點(diǎn)光源；需要注意的是所選擇的光源必須具有能讓感光物質(zhì)4感光的波長并且能控制光源的光強(qiáng)度及曝光量。
光學(xué)影像處理模組3不一定是利用縮影的原理設(shè)計(jì)。如圖6為另一種可行的光學(xué)影像處理模組，此一模組是利用光學(xué)傅氏轉(zhuǎn)換原理所達(dá)成，由一傅氏轉(zhuǎn)換透鏡3d、一逆傅氏轉(zhuǎn)換透鏡3e以及一濾波光罩3f所組成，該傅氏或逆傅氏轉(zhuǎn)換透鏡3d、3e可為單透鏡或透鏡組。圖4、5的光柵影像產(chǎn)生模組2與此圖6的傅氏轉(zhuǎn)換光學(xué)影像處理模組搭配使用時(shí)，則必須將光擴(kuò)散板2a丟棄不用，所使用的光源模組1必須能產(chǎn)生平行的激光，具有能讓感光物質(zhì)4感光的波長而且能控制對(duì)感光物質(zhì)的曝光量。
當(dāng)光柵影像產(chǎn)生模組2上的光柵影像受到平行激光的照射，經(jīng)過傅氏轉(zhuǎn)換透鏡3d對(duì)光柵影像作傅氏轉(zhuǎn)換，此時(shí)濾波光罩3f由于是置于傅氏轉(zhuǎn)換平面上，如此，即可對(duì)光柵影像的頻譜訊號(hào)作濾波處理。經(jīng)過濾波后的光柵影像頻譜訊號(hào)再經(jīng)過逆傅氏轉(zhuǎn)換透鏡3e作逆傅氏轉(zhuǎn)換后，即可在逆傅氏轉(zhuǎn)換透鏡3e后方，在其后焦距的平面上得到經(jīng)過濾波處理的光柵影像，再把感光物質(zhì)4置于此平面上，即可記錄光柵影像。此影像可能被放大或縮小，視兩透鏡3d、3e彼此間焦距的比例關(guān)系。在運(yùn)用上，一般均是把光柵影像適度縮小處理，自動(dòng)對(duì)焦模組亦可加入至此傅氏轉(zhuǎn)換光學(xué)影像處理模組中，傅氏轉(zhuǎn)換光學(xué)影像處理模組不一定只使用一組傅氏光學(xué)轉(zhuǎn)換透鏡，也可以使用兩組或更多組的傅氏光學(xué)轉(zhuǎn)換透鏡，每兩組傅氏光學(xué)轉(zhuǎn)換透鏡之間的距離，較宜為前面一組傅氏光學(xué)轉(zhuǎn)換透鏡中逆傅氏轉(zhuǎn)換透鏡的后焦距，再加上后面一組傅氏光學(xué)轉(zhuǎn)換透鏡中傅氏轉(zhuǎn)換透鏡的前焦距。在每一組傅氏光學(xué)轉(zhuǎn)換透鏡中均有一個(gè)傅氏轉(zhuǎn)換平面，濾波光罩可以放置在任一傅氏轉(zhuǎn)換平面上對(duì)光柵影像作濾波處理，傅氏轉(zhuǎn)換光學(xué)影像處理模組僅適用于光柵復(fù)制儀上。
光柵復(fù)制儀及光點(diǎn)直寫儀在實(shí)際的應(yīng)用上需經(jīng)常校準(zhǔn)，因此在系統(tǒng)上具有鑒視功能以便于線上校準(zhǔn)即十分重要的。圖7是揭示一加監(jiān)視模組6于系統(tǒng)上的一實(shí)施例，監(jiān)視模組6可使用與一般顯微鏡監(jiān)視模組相同的原理，于圖面中所使用的監(jiān)視模組6包括一個(gè)半穿透/半反射鏡61、一個(gè)CCD影像接收器62以及一個(gè)監(jiān)視器63，當(dāng)光柵影像投射在感光物質(zhì)4上時(shí)，表面散射光將循原光路反向傳播，半穿透/半反射鏡61可將光訊號(hào)偏折，避免影響原來的光路。經(jīng)偏折后的光訊號(hào)成像在CCD影像接收器62上，CCD影像接收器62可令光訊號(hào)轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)，抓取電訊號(hào)即可在監(jiān)視器63上觀察感光物質(zhì)4上的光柵影像品質(zhì)，同時(shí)做線上校準(zhǔn)，除了圖7中所使用的安置方式外，監(jiān)視模組亦可放置在其它適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br> 權(quán)利要求
1.一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于包括一光源模組，用來提供產(chǎn)生光柵影像所需要的光源，并利用其提供的能量在感光物質(zhì)上曝光，一光柵影像產(chǎn)生模組，用來產(chǎn)生預(yù)期制作在感光物質(zhì)上的光柵影像，一光學(xué)影像處理模組，用來縮小光柵影像產(chǎn)生模組所產(chǎn)生的影像至預(yù)期光柵的大小，一感光物質(zhì)，用來記錄光柵，一感光物質(zhì)位置控制模組，用來夾持感光物質(zhì)及控制感光物質(zhì)的位置，及一控制單元，用來提供各模組所需的控制訊號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該控制單元由電腦或微處理器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光源模組使用發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于其光源模組使用半導(dǎo)體激光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于可由一半導(dǎo)體激光取代該光源模組及光柵影像產(chǎn)生模組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于可由發(fā)光二極管取代該光源模組及光柵影像產(chǎn)生模組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光柵影像產(chǎn)生模組由光擴(kuò)散板、可控制旋轉(zhuǎn)角度的光柵光罩以及面積控制光罩所組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光柵光罩是包括多個(gè)表面形成有不同節(jié)距光柵的光罩所組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該多個(gè)光柵光罩是可排列于同一軸線上，可通過控制單元的控制，使其一光柵光罩移動(dòng)至光線投射路徑上，以產(chǎn)生不同光柵節(jié)距影像。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光柵影像產(chǎn)生模組由光擴(kuò)散板及液晶顯示器所組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光學(xué)影像處理模組是使用縮影鏡頭。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光學(xué)影像處理模組由平行化鏡頭及聚焦鏡頭所組成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該光學(xué)影像處理模組由傅氏轉(zhuǎn)換透鏡、逆傅氏轉(zhuǎn)換透鏡以及濾波光罩所組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該濾波光罩可設(shè)在兩透鏡之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該些透鏡可為單透鏡或組合透鏡構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該位置控制模組使用可程式控制的位移控制平臺(tái)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于更包括有自動(dòng)對(duì)焦模組。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于更包括有成像品質(zhì)監(jiān)控模組。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該監(jiān)控模組可包括一半穿透/半反射透鏡、影像接收器以及監(jiān)視器構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該半穿透/半反射透鏡是設(shè)置在光柵影像處理模組內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀，其特征在于該影像接收器為一CCD元件。
全文摘要
一種光柵/光點(diǎn)復(fù)制直寫儀,是由控制單元、光源模組、光柵/光點(diǎn)影像產(chǎn)生模組、光學(xué)影像處理模組、位置控制模組以及位在該位置控制模組上的感光物質(zhì)所組成?？刂茊卧刂圃摴庠茨＝M、光柵/光點(diǎn)影像產(chǎn)生模組與位置控制模組,在光源模組提供光柵/光點(diǎn)影像產(chǎn)生模組適當(dāng)光源下,經(jīng)光學(xué)影像處理模組而使光柵縮小尺寸或過濾光線后,搭配位置控制模組的移動(dòng)控制,使感光物質(zhì)上產(chǎn)生所需的光柵圖案或光點(diǎn)描寫圖形。
文檔編號(hào)G03B41/00GK1198541SQ97111119
公開日1998年11月11日 申請(qǐng)日期1997年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月6日
發(fā)明者郭奇旺, 李世光 申請(qǐng)人:華錦光電科技股份有限公司