一种紫外曝光机及其曝光量自动控制方法及其装置
专利汇可以提供一种紫外曝光机及其曝光量自动控制方法及其装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种紫外光曝光机曝光量控制装置为冷却罩1和10、 光源 2和9、遮光罩3和8、快 门 板4和11、传送带5、电动执行机构6和18、金属 阴极 板7、上探测器12和13、漫反射白板14和17、下探测器15和16、 驱动器 19、计算机20、 信号 放大变换器21和 电缆 22，方法利用对曝光时间和曝光量以数字化的方式进行精确控制，设计具有光照强度测量、曝光量计算和曝光时间自动控制的紫外曝光机，能与其它数字化的设备相连接，能够实现生产线上多台设备联动控制。在紫外光源的光照强度随时间发生强弱变化时，可探测结果来增加或减少曝光时间保证足够曝光量，减少光照过强或过弱产生影响，使金属阴极的生产合格率上有很大的提高。，下面是一种紫外曝光机及其曝光量自动控制方法及其装置专利的具体信息内容。
1、一种紫外曝光机曝光量自动控制方法，其特征在于：在紫外 曝光机的遮光罩上安装了多部紫外光强度探测器，在曝光快门板上放 置标准漫反射白板；紫外光源在光源冷却罩的保护下发出强紫外光线 照射到标准漫反射白板上，探测器感知漫反射白板反射的紫外光线的 强度变化；光线强度信号被转换为电信号后被多路同时送入自动控制 器中；在自动控制器中，多路电信号经过滤波与放大再由模拟/数字 变换器变换为数字信号，数字信号被读入计算机内进行运算和相应的 变换成为对应于光线照度的数据；依据该数据和标准曝光量计算出相 应的曝光时间，并向电动执行机构发出开启曝光快门板的信号；曝光 快门板打开后，紫外光对涂有光刻胶膜的金属阴极板进行曝光；同时， 计算机对时间进行倒计时，计时结束后向电动执行机构发出关闭曝光 快门板的信号，曝光快门板开闭，完成一次曝光过程，上述自动控制 器对紫外曝光机的上下两部分进行分别控制。
2、一种紫外曝光机曝光量自动控制装置，包括上部光源冷却罩 1、上部光源2、上部遮光罩3、上部曝光快门板4、传送带5、金属 阴极板7、下部遮光罩8、下部光源9、下部光源冷却罩10、下部曝 光快门板11，上部光源2被放置在上部光源冷却罩1中，上部遮光 罩3安装在光源冷却罩1的下方，金属阴极板7放置于传送带5之 上，传送带5在上部曝光快门板4和下部曝光快门板11之间，下部 光源9被放置在下部光源冷却罩10中，下部遮光罩8安装在光源冷 却罩10的上部，其特征在于还包括：上部电动执行机构6、上探测 器12和上部探测器13、上部标准漫反射白板14、下探测器15和下 部探测器16、下部标准漫反射白板17、下部电动执行机构18、控制 驱动器19、计算机20、信号放大变换器21和电缆22，上探测器12 和上部探测器13置于上部遮光罩3内部的罩板上，上部标准漫反射 白板14固定在上部曝光快门板4之上，上部曝光快门板4和上部标 准漫反射白板14两者用框架连接于上部遮光罩3的下面，上部电动 执行机构6位于上部曝光快门板4的上方，下探测器15和下部探测 器16置于下部遮光罩8内部的罩板上，下部标准漫反射白板17固定 在下部曝光快门板11之下，两者用框连接于下部遮光罩8的上面， 下部电动执行机构18位于下部曝光快门板11的下方，上探测器12 和上部探测器13与下探测器15和下部探测器16通过电缆22连接到 信号放大变换器21的端口上，上部电动执行机构6和下部电动执行 机构18通过电缆22连接到控制驱动器19上，控制驱动器19、计算 机20和信号放大变换器21以插板方式置于机箱内。
技术领域：
本发明属于自动控制与光电子应用技术领域，尤其是涉及一种控 制紫外光曝光的设备。
背景技术：
利用紫外光对一些化学物质进行光照使其固化是一种应用十分 广泛的技术，其中在计算机显示器和电视机显像管内部金属阴极栅罩 的生产过程中使用广泛。传送带上涂有光刻胶膜的金属阴极板进入紫 外光曝光设备并精确定位后，该设备中的上下曝光快门板打开，开始 对涂有光刻胶膜的金属阴极板进行紫外光曝光。曝光量的多少取决于 光照强弱和曝光时间的长短。在规定的曝光量内，经显影和腐蚀后的 金属阴极板可以获得合格的阴极栅罩。增加或减少曝光量都会影响产 品的合格率。因此，控制曝光量是紫外光曝光设备的关键。其普通紫 外光曝光设备基本的构成如图1。
普通紫外光曝光设备包括上部光源冷却罩1-1、上部紫外光源 1-2、上部遮光罩1-3、上部曝光快门板1-4、传送带1-5、秒表1-6、 涂有光刻胶膜的金属阴极板1-7、下部遮光罩1-8、下部紫外光源1-9、 下部光源冷却罩1-10、下部曝光快门板1-11。
上部紫外光源和下部紫外光源发出很强紫外光线，上部光源冷却 罩和下部光源冷却罩保证各自光源的正常使用。传送带将涂有光刻胶 膜的金属阴极板输送到设备中并且精确定位后，人工将秒表启动，同 时将上部曝光快门板和下部曝光快门板打开，开始对涂有光刻胶膜的 金属阴极板的两面进行曝光。当秒表计时结束后，将上部曝光快门板 和下部曝光快门板同时关闭。传送带将曝光后的涂有光刻胶膜的金属 阴极板移出设备。
控制紫外光曝光设备的曝光量对金属阴极栅罩的产品合格率有 直接的影响，增加或减少曝光量都会使产品的合格率下降。利用秒表 人工打开和关闭上下部曝光快门板的方法来控制曝光量，势必使曝光 量产生很大的偏差。另外上下部紫外光源的光照强度随着使用时间的 推移，各自的强弱也将发生变化，若仍延续原有的时间来控制曝光， 也会使曝光量产生很大的偏差。目前，一些紫外光曝光设备采用时间 继电器和电动执行机构来代替人工秒表与开关上下部曝光快门板。但 是，对于上下部紫外光源的光照强度变化的情况下就无能为力了。
本发明的详细内容：
针对以上紫外光曝光设备的缺陷和不足，本发明的目的是解决由 于紫外光源的光照强度变化，引起曝光量产生很大的偏差的问题，提 供一种具有光照强度测量、曝光量计算和曝光时间自动控制的紫外曝 光机及其控制方法。
本发明的方法：在紫外曝光机的遮光罩上安装了多部紫外光强度 探测器，在曝光快门板上放置标准漫反射白板；紫外光源在光源冷却 罩的保护下发出强紫外光线照射到标准漫反射白板上，探测器感知漫 反射白板反射的紫外光线的强度变化；光线强度信号被转换为电信号 后被多路同时送入自动控制器中；在自动控制器中，多路电信号经过 滤波与放大再由模拟/数字变换器变换为数字信号，数字信号被读入 计算机内进行运算和相应的变换成为对应于光线照度的数据；依据该 数据和标准曝光量计算出相应的曝光时间，并向电动执行机构发出开 启曝光快门板的信号；曝光快门板打开后，紫外光对涂有光刻胶膜的 金属阴极板进行曝光；同时，计算机对时间进行倒计时，计时结束后 向电动执行机构发出关闭曝光快门板的信号，曝光快门板开闭，完成 一次曝光过程，上述自动控制器对紫外曝光机的上下两部分进行分别 控制。
本发明的装置包括上部光源冷却罩1、上部光源2、上部遮光罩 3、上部曝光快门板4、传送带5、上部电动执行机构6、金属阴极板 7、下部遮光罩8、下部光源9、下部光源冷却罩10、下部曝光快门 板11、上探测器12和上部探测器13、上部标准漫反射白板14、下 探测器15、下部探测器16、下部标准漫反射白板17、下部电动执行 机构18、控制驱动器19、计算机20、信号放大变换器21和电缆22， 上部光源2被放置在上部光源冷却罩1中，上部遮光罩3安装在光 源冷却罩1的下方，金属阴极板7放置于传送带5之上，传送带5 在上部曝光快门板4和下部曝光快门板11之间，下部光源9被放置 在下部光源冷却罩10中，下部遮光罩8安装在光源冷却罩10的上部， 其特征在于还包括：上部电动执行机构6、上探测器12和上部探测 器13、上部标准漫反射白板14、下探测器15和下部探测器16、下 部标准漫反射白板17、下部电动执行机构18、控制驱动器19、计算 机20、信号放大变换器21和电缆22，上探测器12和上部探测器13 置于上部遮光罩3内部的罩板上，上部标准漫反射白板14固定在上 部曝光快门板4之上，上部曝光快门板4和上部标准漫反射白板14 两者用框架连接于上部遮光罩3的下面，上部电动执行机构6位于上 部曝光快门板4的上方，下探测器15和下部探测器16置于下部遮光 罩8内部的罩板上，下部标准漫反射白板17固定在下部曝光快门板 11之下，两者用框连接于下部遮光罩8的上面，下部电动执行机构 18位于下部曝光快门板11的下方，上探测器12和上部探测器13与 下探测器15和下部探测器16通过电缆22连接到信号放大变换器21 的端口上，上部电动执行机构6和下部电动执行机构18通过电缆22 连接到控制驱动器19上，控制驱动器19、计算机20和信号放大变 换器21以插板方式置于机箱内。
本发明设备电源上电后，计算机通过控制驱动器的控制端子 OUTA和OUTB由电缆向上部电动执行机构与下部电动执行机构发 出低电平信号，使上部曝光快门板和下部曝光快门板处于关闭状态。 安置在上部遮光罩和下部遮光罩内的上部两个紫外光强度探测器与 下部两个紫外光强度探测器分别开始感测上部标准漫反射白板和下 部标准漫反射白板所反射上部紫外光源和下部紫外光源的光线强度 变化，与此同时上部光源冷却罩和下部光源冷却罩保护各自光源正常 的工作。光线强度信号被探测器转换为电信号后由电缆多路同时送入 信号放大变换器的输入端子INA1、INA2、INB1和INB2中，多路 电信号经过滤波与放大再由A/D变换器变换为数字信号，数字信号 被读入计算机内。计算机对输入的数字进行运算和相应的变换成为对 应于光线照度的数据，依据该数据和标准曝光量计算出相应的曝光时 间。计算机通过控制驱动器的控制端子OUTA和OUTB由电缆向上 部电动执行机构与下部电动执行机构发出高电平信号，电动执行机构 使上部曝光快门板和下部曝光快门板打开。紫外光对涂有光刻胶膜的 金属阴极板进行曝光。同时，计算机分别对上部与下部的曝光时间进 行倒计时，计时结束后向电动执行机构发出关闭曝光快门板的信号， 曝光快门板开闭，完成一次曝光过程。
本发明的优点是：本发明设计具有光照强度测量、曝光量计算和 曝光时间自动控制的紫外曝光机，其曝光量的测量与控制精确。改进 了紫外曝光机的曝光时间控制方式，使紫外曝光机的曝光量能够得到 精确的控制。自动控制曝光量的紫外曝光机与普通紫外曝光机的区别 在于它可以以数字化的方式调整曝光量。这不仅能使它与其它数字化 的设备相连接，而且能够实现生产线上多台设备联动控制。特别在紫 外光源的光照强度随着使用时间的推移强弱发生变化时，通过实时探 测的结果来增加或减少曝光时间以保证足够的曝光量，由此减少因光 照过强或过弱而产生的不良影响，使其在金属阴极栅罩的生产合格率 上有很大的提高。
附图说明：
图1是背景技术紫外光曝光设备构成图
图2是本发明自动控制曝光量的紫外曝光机
具体实施方式：
本发明的实施例：包括上部光源冷却罩1、上部光源2、上部遮 光罩3、上部曝光快门板4、传送带5、上部电动执行机构6、金属阴 极板7、下部遮光罩8、下部光源9、下部光源冷却罩10、下部曝光 快门板11、上探测器12和上部探测器13、上部标准漫反射白板14、 下探测器15、下部探测器16、下部标准漫反射白板17、下部电动执 行机构18、控制驱动器19、计算机20、信号放大变换器21和电缆 22，上探测器12和上部探测器13和下探测器15和下部探测器16 采用紫外光强度探测器，其结构是采用紫外光学镜头、滤光片、日本 滨松的紫外敏感光电二极管和LM124放大器构成，它们与标准漫反 射白板14和标准漫反射白板17测量光强。上部标准漫反射白板14 和下部标准漫反射白板17采用氧化镁涂层板；信号放大变换器21 采用威达通的ICP A-812多路采集与控制卡；控制驱动器19采用威 达通的ICP C-32继电器板；计算机20选用威达通的486工业控制计 算机；上部电动执行机构6和下部电动执行机构18采用电磁阀和杠 杆机构；上部光源冷却罩1、上部遮光罩3、上部曝光快门板4、下 部遮光罩8、下部光源冷却罩10和下部曝光快门板11采用金属钢板 制成；传送带5采用不锈钢绞链；电缆22采用多芯屏蔽电缆线；金 属阴极板7采用涂有光刻胶膜的金属锌板；上部光源2和下部光源9 采用强紫外光源。
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