基于数字微反射镜的激光直写系统中控制软件的设计

　　1 、设计背景

　　目前，基于数字微反射镜(Digital Micro-mirror Device，DMD)为核心部件的投影设备以其低廉的成本及高效清晰的显示效果等优势正逐步替代传统LCD投影仪，将成为市场上主流投影显示。同时，基于数字微反射镜的激光直写系统在光学及机械结构上已基本成形，本课题从应用实际出发，以成熟的数字微反射镜为核心的激光直写系统作为硬件平台，设计该控制软件以控制数字微反射镜在光刻时的翻转时序，并最终实现把数字反射镜上的图像进行光学干涉并根据色深逐层曝光到光刻胶板上，得到一个缩小倍率的、高质量的任意干涉光斑图形。软件尝试控制以实现光刻2D/3D图像、3D图像以及各种精密的微刻图像和文字。相对于传统的逐点光刻的形式，以逐面逐层光刻除了速度上比逐点光刻快很多，而且在制作的质量和难度上都有着很大的进步。本文旨在通过BMP文件调色板处理后按色分层显示以达到DMD同步显示的控制目的。

　　2 、设计思路及主要流程

　　Visual Basic，简称VB，是当今世界上应用最广泛的编程语言之一，它也被公认为是编程效率最高的一种编程方法。本软件即运用VISUAL BASIC 6.0为软件开发平台，程序的主要功能是对加载的图像根据色深进行处理，处理后图片为黑白色以便数字微反射镜的翻转显示，并通过数字微反射镜逐层曝光在光刻胶板上。图片处理及控制过程中有一个问题需要解决：从彩色位图文件得到黑白分色图形文件。若能顺利解决这个问题，软件便可实现预想的功能并开始后续的开发。要从彩色位图文件得到黑白分色图形文件可以通过利用API的调色板函数直接用调色板替换系统调色板来实现^[1] 。

　　3 、软件结构

　　随着编程技术的发展，如何在程序中处理图像已经是很多程序工作者不得不面对的一个重要问题，以下是如何在Visual Basic环境下实现对图像文件的一些基本操作。

　　3.1 BMP 位图的 DIB 的结构

　　在Windows 3.0以前，Windows系统用的是DDB(设备有关位图)，DDB没有调色板，显示的颜色依赖硬件，处理色彩很不方便。所以微软从Windows 3.0以后重新定义了BMP文件格式，使其支持设备无关位图——也就是DIB，其结构主要由以下几个部分构成：

　　( 1 ) B I T M A P F I L E H E A D E R[ 2 ]：BMP文件头;(2)DIBBITMAPINFOHEADER[2]：BMP位图文件信息头;(3)RGBQUAD[][2]：BMP位图的调色板;(4)位图数据块[2]。

　　3.1.1 BMP位图文件头BITMAPFILEHEADER[2]的VB声明如下：

　　Type BITMAPFILEHEADER^[2]

　　bfType(0 to 1) As Byte

　　bfSize As Long

　　bfReserved1 As Integer