Печать на фоторезисте лазерной разверткой.

[khach]

Вот рабочий проект http://pcbwriter.github.io/ с исходниками на базе STM32. Интеерсный режим управления лазером с использованием SPI DMA реализован.
Кто может опознать модуль дефлектора, от какого лазерника он? Пробовал на первом попавшемся- лазер 445 нм проходит, но не со всеми фоторезистами совместим, а 405 плохо проходит, рпсфокусируется.

[maks14]

Жаль тема умерла..а задумка отличная

[astrahard]

Не вдаваясь в подробности, немного раскритикую эту идею: оптика лазерного сканера наверняка плохо пропускает УФ лучи лазера(я про выравнивающую продолговатую линзу в блоке лазерного сканера)

Линза выполнена из обыкновенного акрила а, следовательно, хорошо пропускает 405 нм лазерный луч. Вам просто с ПО возиться не хочется! признайтесь.
P.S. Насколько мне удалось выяснить линзы из акрила не сильно ослабляют УФ 405 нм. Если и есть проблемы то они кроются в зеркале из стекла, которое разворачивает луч на 90 град., но это зеркало может быть безболезнено удалено, если развернуть блок на 90 град. И не во всех лазерных развертках оно присутствует. Например в принтерах с вертикальным трактом его нет и, УФ 405 нм ослабляется незначительно. Я думаю что, в отличии от пластиковой оптики, которую трудно на что=нибудь заменить, зеркало, если оно вообще нужно, можно изготовить самостоятельно. Зеркало не должно быть стеклянным, а металлическим как и вращающееся зеркало. И все, проблема ослабления УФ 405 нм решена, можно засвечивать фоторезист и не городить шумную механическую развертку.

[khach]

Проблема не в ослаблении пластиковой линзы, а то что фокус на 405 нм у этой линзы находится в другом месте, чем на 800 нм. И вся асферическая (ацилиндрическая) коррекция становится ненужной и даже вредной, т.к вдоль строки имеем 2 или четыре фокуса а в остальном пространстве луч расфокусирован. Надо или пересчитывать и изготавливать новую линзу, или вводить активную фокусировку, ставить линзу с приводом как у фокуса СД-рома и двигать ее вперед-назад синхронно с вращением призмы развертки. Ну и привода фокусировки от СД нет обратной связи по позиции при отсутствии диска, поэтому надо к нему еще датчик позиции колхозить быстрый, например дифференциальный емкостной с частотой возбуждения несколько МГц ( для широкополостности петли ОС)

[astrahard]

Проблема не в ослаблении пластиковой линзы, а то что фокус на 405 нм у этой линзы находится в другом месте, чем на 800 нм. И вся асферическая (ацилиндрическая) коррекция становится ненужной и даже вредной, т.к вдоль строки имеем 2 или четыре фокуса а в остальном пространстве луч расфокусирован. Надо или пересчитывать и изготавливать новую линзу, или вводить активную фокусировку, ставить линзу с приводом как у фокуса СД-рома и двигать ее вперед-назад синхронно с вращением призмы развертки. Ну и привода фокусировки от СД нет обратной связи по позиции при отсутствии диска, поэтому надо к нему еще датчик позиции колхозить быстрый, например дифференциальный емкостной с частотой возбуждения несколько МГц ( для широкополостности петли ОС)

Интересная мысль (значит приаттачим головку от блюрей в сборе), тем более что я сейчас осваиваю DSP от Texas и Microchip в плане создания цифрового источника питания большой мощности и, алгоритмы регулирования на таких скоростях попробовал на практике.
P.S. А кто-нибудь копался в микрокоде принтера?

[khach]

P.S. А кто-нибудь копался в микрокоде принтера?

Выкинуть и забыть. Устройство все равно получается со своей программой управления, так что виндовые драйвера принтера не нужны. Сериализация данных для модуляции лазера легко получается с использованием аппаратного SPI и DMA в том же STM32 ( выше в теме лежит ссылка на проект и код PCBWriter).
Пробовал делать с актюатором линзы от CD, но проблема в том что системе фокусировке управление линзой идет по скорости, а не по позиции. Поэтому в системе лазерного вывода ЦАП STM32 синхронно с разверткой выдавал данные на коррекцию положения линзы, на линзе был прицеплен воротничек из фольги который с двумя внешними кольцами образовывал переменный конденсатор. На конденсатор подавалось ВЧ напряжение 5 МГц и с двух синхронных детекторов сигнал позиции сравнивался с сигналом ЦАП. На основании этого выдавался ток на систему позиционирования линзы. Конечно пришлось делать ПИД аналоговый для быстроты с возможностью внешнего сброса в режиме обратного хода. И все равно из за замедленной реакции линзы терялось около четверти строки развертки. Или надо было уменьшать скорость вращения дефлектора.
Задумался над тем, чтобы пересчитать линзу и сделать ее из плексигласа на CNC станке а потом отполировать. Ну или найти готовую линзу фи-тета на диапазон 405.

ЗЫ.На самом деле тема опоздала в плане развития техники- гораздо проще не засвечивать фоторезист, а сжигать лак лазером. Отпадает операция проявки. И лак годится почти любой кислотостойкий. Только длина волны лазера теперь 445нм. И мощность под пол-ватта. так что надо еще не спалить саму линзу.

[astrahard]

P.S. А кто-нибудь копался в микрокоде принтера?

ЗЫ.На самом деле тема опоздала в плане развития техники- гораздо проще не засвечивать фоторезист, а сжигать лак лазером. Отпадает операция проявки. И лак годится почти любой кислотостойкий. Только длина волны лазера теперь 445нм. И мощность под пол-ватта. так что надо еще не спалить саму линзу.

Согласен.
P.S. Но разрешение с резистом я думаю лучше будет, особенно мне понравился вот такой резист. https://www.youtube.com/watch?v=uIIwU29H3E8 похоже индикаторный красиво белеет от лазера.
И ещё, Texas Instruments по сравнению с STM32 больше годятся для таких дел, АЦП конвейерное в 10 раз быстрее, например из того что у меня есть TMS320F28335 (много в чем быстрее и проще STM32). А вот подивитесь ещё ARM c АЦП 80 Мгц - LPC4370
32-bit ARM Cortex-M4 + 2 x M0 MCU; 282 kB SRAM; Ethernet;
two HS USBs; 80 Msps 12-bit ADC; configurable peripherals
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/LPC4370.pdf

[khach]

А какое отношение АЦП имеет к засветке фоторезиста? там одного медленного канала достаточно- дозу УФ замерять для нормализации чувствительности резиста.
Вот быстрых ЦАП желательно иметь несколько.
Древний ТИ с 320 дсп ядром- это вообще динозавр. Кстати, сколько для него система отладки стоит вы в курсе? А у STM32 цены весьма демократичны.
HS USB и эзренет тут вообще непонятно каким местом- народ умудрялся через древний RS232 выводить данные на сканер, тем более что надо каждую строчку несколько раз засвечивать для надежного формирования изображения. Так что в буфере надо хранить всего несколько строк изображения.
Вот аппаратный SPI c ДМА- это важно для безобрывного формирования модуляции лазера. Раньше приходилось этот узел делать на ПЛИС и ФИФО.
Другое дело что перспектив полностроковой засветки пока не видно из за проблем с фокусировкой. Гораздо интереснее засветка- гравировка лазером с использованием портальной ХУ- системы как у CNC фрезерных станков, но с использованием дефлектора по одной оси. Т.е портал возит обьектив с лазером, но из за наличия дефлектора не надо прорисовывать каждый вектор как на плоттере, т.к дефлектор засвечивает полосу в 2-5 мм шириной растровым изображением.

[astrahard]

А какое отношение АЦП имеет к засветке фоторезиста? там одного медленного канала достаточно- дозу УФ замерять для нормализации чувствительности резиста.
Вот быстрых ЦАП желательно иметь несколько.

Другое дело что перспектив полностроковой засветки пока не видно из за проблем с фокусировкой. Гораздо интереснее засветка- гравировка лазером с использованием портальной ХУ- системы как у CNC фрезерных станков, но с использованием дефлектора по одной оси. Т.е портал возит обьектив с лазером, но из за наличия дефлектора не надо прорисовывать каждый вектор как на плоттере, т.к дефлектор засвечивает полосу в 2-5 мм шириной растровым изображением.

Быстрый АЦП, как вы говорили для быстрого ПИД, управлять линзой от блюрея. Что до ЦАП, я согласен и они тоже нужны. Смысл в борьбе с искажениями фокусировки на длинной строке А4. Речь ведь, изначально, была об этом - можно ли развернуть луч на А4. Иными словами, речь пошла о динамической фокусировке, где-то в середине диалога.
P.S. А насчет ТИ 2800 древний то он древний а фору даст, например, я купил LaunchPad 2000 c TMS320F28027F с технологией InstaSpin такого нет ни у кого (обобщенная модель электродвигателя) его ШИМ с разрешением 150 пикосекунд тоже никто в линейке ARM и пр. никто не повторил, а по цене, как ни странно, вполне конкурентоспособен 3$.

Новая идея смотреть http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=138989

Добавлено after 8 hours 31 minute 46 seconds:

Вот аппаратный SPI c ДМА- это важно для безобрывного формирования модуляции лазера. Раньше приходилось этот узел делать на ПЛИС и ФИФО.
Другое дело что перспектив полностроковой засветки пока не видно из за проблем с фокусировкой. Гораздо интереснее засветка- гравировка лазером с использованием портальной ХУ- системы как у CNC фрезерных станков, но с использованием дефлектора по одной оси. Т.е портал возит обьектив с лазером, но из за наличия дефлектора не надо прорисовывать каждый вектор как на плоттере, т.к дефлектор засвечивает полосу в 2-5 мм шириной растровым изображением.

SPI c DMA для меня не секрет, вот если-бы он тактировался отдельно от аналогового ФАПЧ, это было-бы то что надо.

[khach]

Новая идея смотреть http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=138989

SPI c DMA для меня не секрет, вот если-бы он тактировался отдельно от аналогового ФАПЧ, это было-бы то что надо.

Так проще скорость вращения дефлектора подстроить по таймеру процессора.
А первая идея ( с многоканальным источником) она вполне рабочая, только пока голубые лазерные линейки с индивидуальной модуляцией лазеров это очень дорогой эксклюзив. А пучок световодов- можно, но юстировка очень муторная.

[astrahard]

Новая идея смотреть http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=138989

SPI c DMA для меня не секрет, вот если-бы он тактировался отдельно от аналогового ФАПЧ, это было-бы то что надо.

Так проще скорость вращения дефлектора подстроить по таймеру процессора.
А первая идея ( с многоканальным источником) она вполне рабочая, только пока голубые лазерные линейки с индивидуальной модуляцией лазеров это очень дорогой эксклюзив. А пучок световодов- можно, но юстировка очень муторная.

Вот я и думаю, чем склеить 150 мкм световоды в шлейф из 40 шт. Попробовать добыть оптоволокна без оболочки и закатать термореактивную пленку?, два шлейфа по 40 волокон, а затем склеить эти 2 шлейфа с дистанцией 2 мм, как в принтере, чтобы они стояли в шахматном порядке, это единственный этап юстировки сдвинуть 2 шлейфы относительно друг друга на полдиаметра 62,5 мкм. А УФ светодиоды и многомодовое волокно не будут дружить?, лазеры 20 мвт 405 нм. сейчас есть в продаже по 100руб. 80*20=1600 мвт вполде удовлетворительная цифра 8 т.р. обойдется
Развел плату http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=139007

[khach]

вообще-то длля 405 нужно специальное волокно- у обычного огромные потери т.к коэффициенты преломления оптимизированя совсем на другие длины волн. Точное позиционирование достигается зажиманием набора волокон между стеклянными пластинками с V- канавками.

[astrahard]

вообще-то для 405 нужно специальное волокно- у обычного огромные потери т.к коэффициенты преломления оптимизирован совсем на другие длины волн.

Огромные потери? ну и что. На длине волны в р-не 800 нм. дистанции сотни и тысячи метров. У меня 15 см максимум. Главное кварцевый сердечник прозрачен в кокой-то степени для ~400 нм, даже если потеряется >90%. Возьмем светодиоды от сушилки ногтей (3 Вт) и общий КПД 1% на конце волокна 3*80*0.01 = будет 2.4 Вт. ультрафиолета !!!. Правда, потреблять это будет 300 ВТ ну и что? всего 17 сек на плату размера А4 (столько времени печатает Эпсон 680 при разрешении 2880*720 dpi) а на меньшую меньше.
P.S. Просверлить в линзе диода отверстие 0.15 под волокно почти до кристалла, но не повредив проволочку. Или линзы из акрила. Экспериментировать надо измерять... Кстати, в зубопротезировании, кода световую пломбу ставят, УФ передают как раз по волокну!

[arkhnchul]

конце волокна 3*80*0.01 = будет 2.4 Вт. ультрафиолета

а откуда 80 взялось?)

всего 17 сек на плату размера А4

вы слишком смело и не с той стороны оцениваете требуемое время. Чувствительность разного фоторезиста - в районе 50-120мДж/см^2. Возьмите более-менее среднюю и посчитайте.

[astrahard]

конце волокна 3*80*0.01 = будет 2.4 Вт. ультрафиолета

а откуда 80 взялось?)

всего 17 сек на плату размера А4

вы слишком смело и не с той стороны оцениваете требуемое время. Чувствительность разного фоторезиста - в районе 50-120мДж/см^2. Возьмите более-менее среднюю и посчитайте.

80 Светодиодов предлагаю и 80 оптовволокон по количеству дюз принтера.

[arkhnchul]

тогда уж "на срезе головы", а не "на конце волокна".

[astrahard]

тогда уж "на срезе головы", а не "на конце волокна".

Согласен, не точно выразился. Промерял размер кристалла современного светодиода, где-то 0.2*0.2 мм = 40000 кв.микрометров а площадь сердцевины многомодового волокна 62.5 ~3 067,96 кв. микрометров 7% плохая цифра.

Добавлено after 5 minutes 46 seconds:
Нужно линзу короткофокусную искать.
P.S. Нашёл подходящие УФ диоды, можно ввести излучение с малыми потерями и отказаться от лазеров.

[sergey-92]

Корректирующая линза в принтере расчитана на ИК излучение. С синим лазером 445 нм, от проектора Casio A-140, она будет вносить некислые потери. У автора на видео её нет. Вертикальное перемещение делается механизмом от сканера, там видимо простой шаговик с редуктором и зубчатый ремень. Проблема в том, что без корректирующей линзы, будет трудно получить фокус по всей ширине. И само по себе, излучение такого ЛД не фокусируется в идеальную точку, - получается полоска, а не точка. Как автор получил высокое разрешение - не понятно.
Проще и точнее, наверное будет, если переделать плоттер или сделать самодельный механизм перемещения X-Y. 1W синим ЛД, можно будет выжигать надписи и кроить тонкий пластик, а на маленькой мощности - рисовать по фоторезисту. Так как расстояние до платы будет всегда одинаковым и небольшим, получится хорошо сфокусировать луч.

[Brigadir]

[

ЗЫ.На самом деле тема опоздала в плане развития техники- гораздо проще не засвечивать фоторезист, а сжигать лак лазером. Отпадает операция проявки. И лак годится почти любой кислотостойкий. Только длина волны лазера теперь 445нм. И мощность под пол-ватта. так что надо еще не спалить саму линзу.

Ещё один.....поясню: как то услышал по телику такую хрень, мол НЛО своими лазерами даже стекла прожигали....полное отсутствие знания физики....нагреть световым лучом можно лишь тот материал, который способен ПОГЛОШАТЬ энергию света. любое стекло (не крашенное) ничего не поглощает!
Сжигать лак: а ты пробовал сжигать? Нет, не на деревяшке, а на медной фольге (работает как мощная подложка отбирающая тепло). Так вот: никогда ты лак на меди не сожгешь, даже и не мечтай!
Иди опять в школу учиться.....
А идея этой темы на самом деле бестолковая. Гораздо проще переделать принтер под прямую печать прямо на плату тем же тонером, а после печати просто прогреть плату на утюге или на плите, пока тонер не начнет плавиться. Родная печка принтера не сможет расплавить тонер - опять же...медь...не позволит....медная фольга - это не бумага....

[smalcom]

мол НЛО своими лазерами даже стекла прожигали....полное отсутствие знания физики...

вы абсолютно правы настолько, насколько подходите под данное определение. Действительно, откройте книжку по физике, по материалловедению и скажите как лазер пройдёт сквозь стекло.
Почему луч преломляется, что такое преломление и как оно влияет на материаллы и энергию.
Чтобы начать менять ваш жизненный путь пока достаточно будет одной простой обывательской технолологии https://remont-live.ru/raznoe/646-rezka-stekla-lazerom

а на медной фольге (работает как мощная подложка отбирающая тепло)

Ещё в книжке по физике вы откроете для себя спектр излучения и поглощения. Быть может тогда появится понимание того как работают станки быстрого прототипирования https://www.youtube.com/watch?v=3ivCx7EFYFA

Абсолютно правильно подметили: "Brigadir, Иди опять в школу учиться.....".