技术领域
[0001] 本实用新型涉及曝光机UVLED光源升级改造，特别涉及将传统的短弧汞灯高耗能曝光机快速升级为高效节能的UVLED曝光机的UVLED光源机构。
背景技术
[0002] 近年来随着
电子技术的快速发展，用于PCB行业表面油墨
固化的传统汞灯曝光方法面临挑战，虽然目前整个中国PCB行业表面油墨曝光几乎全部采用传统汞灯进行固化，但是由于汞灯本身极为耗电，同时高温及释放二
氧化硫等污染问题，急需产业升级。
[0003] 目前采用UVLED取代传统汞灯已经提上日程，其高效的节能和50倍于汞灯的使用寿命是其最大的优势，虽然中国国内目前在深圳、温州、上海等地的部分企业开始研制针对PCB行业的UVLED曝光机取代传统的汞灯曝光机，节约
电能可达80％左右，但目前都是全新的方案，采用成套设备进行直接更新换代，这些全新的设备通常放弃了复眼透镜、大型曲面放光镜的传统的曝光机上必须的装置，带来的隐患是均匀度不稳定，方案不成熟的隐患，在实际应用中，导致很多意想不到的问题，良品率不高。同时，让客户立刻淘汰原来的设备，采用全新的设备，不但初期投资大，成本高昂，而且这些方案也没有通过长时间检验，不利于快速推广。实用新型内容
[0004] 为了解决
现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种曝光机UVLED光源机构。
[0005] 本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0006] 一种曝光机UVLED光源机构，包括UVLED光源发射装置、复眼透镜组、平面光镜、两组曲面反光镜，其特征在于，所述UVLED光源发射装置包括UVLED阵列式发光单元、聚光透镜组，其中，UVLED阵列式发光单元包括多颗阵列式排列的UVLED，每颗UVLED均在其正前方安装一组聚光透镜组，使其发射出的紫外光束经过聚光透镜组后，发射
角度减小；所述复眼透镜组由两片形状相似的复眼透镜平行放置组成，每片复眼透镜包括多组阵列式的矩形玻璃透镜；所述平面光镜安装在移动装置上，通过该移动装置调整平面光镜的
位置，改变紫外光束的方向；所述两组曲面反光镜对称设置于玻璃载物台上下两侧，分别对平面光镜的反射紫外光束及穿透紫外光束进行角度调整，将扇形分布的光束转变为平行光束，反射到玻璃载物台上。
[0007] 进一步，其还包括光源固定架，所述UVLED光源发射装置固定在光源固定架上，所述光源固定架安装在曝光机
机架上；或，所述光源固定架安装在微调装置上，调节UVLED光源发射装置相对于复眼透镜组的空间位置，确保投射到玻璃载物台上的紫外光束的光强均匀度达到设定的范围。
[0008] 进一步，所述UVLED光源发射装置包括冷却系统、
散热基座、UVLED阵列式发光单元、光源控制
电路、聚光透镜组、透镜固定座，所述UVLED阵列式发光单元安装在散热基座上，所述聚光透镜组由两片以上的光学玻璃透镜组合而成；所述光源控制电路对每颗UVLED的
电流进行控制；所述聚光透镜组安装在透镜固定座上；所述冷却装置对UVLED进行冷却散热。
[0009] 进一步，所述冷却系统、散热基座组成散热装置，其中，所述冷却系统为液态冷却系统或气态冷却系统；所述冷却系统包括制冷机、冷却介质及管道，所述散热基座内部有封闭式冷却槽，通
过冷却介质对UVLED进行冷却散热；其中，所述制冷机为
冰水机或
空调机，所述冷却介质为液体或气体冷却介质。
[0010] 进一步，所述的UVLED阵列式发光单元为矩形或者菱形排列，所发射的紫外光束，经过聚光透镜组聚光成为平行或趋近于平行的光束，然后垂直或趋近于垂直地照射在正前方的复眼透镜组上。
[0011] 本实用新型的优点在于：本曝光机UVLED光源机构可以直接安装在传统的曝光机设备上替代高耗能的短弧汞灯，是一种低投入，高效节能的升级改造形式，同时沿用了传统曝光机的成熟光学方案，设备的
稳定性和可靠性得到有效保障。
[0012] 上述是实用新型技术方案的概述，以下结合
附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型的整体构造示意图；
[0014] 图2为本实用新型的UVLED光源发射装置示意图；
[0015] 图3为传统的短弧汞灯曝光机的整体构造示意图；
[0016] 图中：1.机架； 2.光源固定架； 3.UVLED光源发射装置；
[0017] 4.复眼透镜组； 5.平面光镜； 6、7.曲面反光镜；
[0018] 8.玻璃载物台； 9.短弧汞灯； 10.椭圆聚光镜；
[0019] 11.平面反光镜； 12.冰水机； 13.水管； 14.散热基座；
[0020] 15.UVLED阵列式发光单元； 16.光源控制电路；
[0021] 17.聚光透镜组； 18.透镜固定座。
具体实施方式
[0023] 参见图1至2，本实施例提供的曝光机UVLED光源机构，包括UVLED光源发射装置3、复眼透镜组4、平面光镜5、两组曲面反光镜6、7；所述UVLED光源发射装置3包括UVLED阵列式发光单元15、聚光透镜组17，其中，UVLED阵列式发光单元15包括多颗阵列式排列的UVLED，每颗UVLED均在其正前方安装一组聚光透镜组17，使其发射出的紫外光束经过聚光透镜组17后，发射角度减小；所述复眼透镜组4由两片形状相似的复眼透镜平行放置组成，每片复眼透镜包括多组阵列式的矩形玻璃透镜；所述平面光镜5安装在移动装置上，通过该移动装置调整平面光镜5的位置，改变紫外光束的方向；所述两组曲面反光镜6、7对称设置于玻璃载物台8上下两侧，分别对平面光镜5的反射紫外光束及穿透紫外光束进行角度调整，将扇形分布的光束转变为平行光束，反射到玻璃载物台8上。其还包括光源固定架
2，所述UVLED光源发射装置3固定在光源固定架2上，所述光源固定架2安装在曝光机机架1上；或，所述光源固定架2安装在微调装置上，调节UVLED光源发射装置3相对于复眼透镜组4的空间位置，确保投射到玻璃载物台8上的紫外光束的光强均匀度达到设定的范围。
[0024] 具体地，所述UVLED光源发射装置3包括冷却系统、散热基座14、UVLED阵列式发光单元15、光源控制电路16、聚光透镜组17、透镜固定座18，所述UVLED阵列式发光单元15安装在散热基座14上，所述聚光透镜组17由两片以上的光学玻璃透镜组合而成；所述光源控制电路16对每颗UVLED的电流进行控制；所述聚光透镜组17安装在透镜固定座18上；所述冷却装置对UVLED进行冷却散热。更具体地，所述冷却系统、散热基座14组成散热装置，其中，所述冷却系统为液态冷却系统或气态冷却系统；所述冷却系统包括制冷机、冷却介质及管道，所述散热基座14内部有封闭式冷却槽，通过冷却介质对UVLED进行冷却散热；其中，所述制冷机为冰水机或空调机，所述冷却介质为液体或气体冷却介质，如水，空气，等。
[0025] 具体地，所述的UVLED阵列式发光单元15为矩形或者菱形排列，所发射的紫外光束，经过聚光透镜组17聚光成为平行或趋近于平行的光束(如：0-10°)，然后垂直或趋近于垂直(如：80-100°)地照射在正前方的复眼透镜组4上。
[0026] 参见图1至2，采用曝光机UVLED光源机构对传统半自动曝光机进行节能UVLED光源升级改造的方法，其包括如下步骤：
[0027] 1)设置一组UVLED光源发射装置3，该装置由冰水机12、水管13、散热基14、UVLED阵列式发光单元15、光源控制电路16、聚光透镜组17、透镜固定座18组成，UVLED阵列式发光单元15安装在散热基座14上，UVLED阵列式发光单元15由多颗大功率的UVLED阵列式排列，每颗大功率UVLED均在其正前方安装一组聚光透镜组17，聚光透镜组17由两片以上的光学玻璃透镜组合而成，使每颗大功率UVLED发射出的紫外光束经过聚光透镜组17后，光束的发射角度减小，近似于平行光束；每颗大功率UVLED均通过光源控制电路16对其电流进行精确控制；聚光透镜组17安装在透镜固定座18上；散热基座14内部有封闭式冷却槽，通过冰水机和水管对大功率UVLED散热；
[0028] 设置一个光源固定架2，UVLED光源发射装置3固定在光源固定架2上，光源固定架2安装在机架1上；
[0029] 2)设置一组复眼透镜组4，复眼透镜组4由两片形状相似的复眼透镜平行放置组成，每片复眼透镜有多组阵列式的矩形玻璃透镜组成，常用的排列包括但不局限于5行5列或6行5列；
[0030] 3)设置一平面光镜5，平面光镜5安装移动装置上，通过移动平面光镜的位置，可以改变紫外光束的方向；
[0031] 4)设置两组对称的大型曲面反光镜6、7，对紫外光束进行角度调整，将扇形分布的光束转变为平行光束，反射到玻璃载物台上8；
[0032] 5)打开电源，UVLED光源发射装置3开始工作，发射出小角度的紫外光束，照射到正前方的复眼透镜组4上，紫外光束经过敷衍透镜组光学整形，光束的均匀度得到有效提高，发射出扇形状均匀的紫外光束，通过切换平面光镜5的位置，可以使紫外光速分别照射到两组对称的大型曲面反光镜6、7上，对紫外光束进行角度调整，将扇形分布的光束转变为平行光束，反射到玻璃载物台8上，实现对玻璃载物台8上的安装有菲林片的PCB板正
反面曝光，实现精确的影像转移，特别适用于高
精度的PCB线路板固化。
[0033] 其中，所述的UVLED阵列式发光单元，通常为矩形或者菱形排列，所发射的紫外光束，经过聚光透镜组聚光成为小角度光束近似平行，垂直或者近似垂直照射在正前方的复眼透镜上。
[0034] 其中，所述的冰水机12、水管13、散热基座14等组成的散热装置，也可以是其他的液态冷却系统或者冷空气冷却，达到同样的散热功能。
[0035] 其中，所述的光源固定架2，除具有对UVLED光源发射装置3进行固定的功能以外，在一部分高精密的设备上，可增加微调功能，精密调节UVLED光源发射装置3相对于复眼透镜组4的空间位置，确保投射到玻璃载物台8上的紫外光束的光强均匀度达到规定的范围。
[0036] 上述改造方法形成的曝光机UVLED光源机构。
[0037] 参见图3，是传统曝光机的原理图(需要说明的是，图3只是为说明传统做法而绘制的示意图，并不代表具体的现有技术)，其发射装置包括短弧汞灯9、椭圆反光镜10、平面反光镜11组成，在本实用新型采用UVLED光源发射装置可直接将传统的反射装置替换掉，降低能耗80％有效降低了使用成本。
[0038] 本实用新型并不限于上述实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他曝光机UVLED光源机构，均在本实用新型的保护范围之内。
