一種曝光機及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種曝光機，包括控制器，半橢圓球體型反射罩、UV燈、可調(diào)基座、電機、平面反射鏡和照度感應(yīng)器，其中，UV燈設(shè)置在所述半橢圓球體型反射罩中，UV燈的底部設(shè)有由電機控制的可調(diào)基座，平面反射鏡設(shè)置在半橢圓球體型反射罩內(nèi)的焦點處；照度感應(yīng)器設(shè)置在半橢圓球體型反射罩的外部，用于檢測經(jīng)過平面反射鏡反射出半橢圓球體型反射罩的光的照度，并將檢測的結(jié)果傳輸?shù)娇刂破髦?；控制器與電機連接，用于控制電機的轉(zhuǎn)動。本發(fā)明還公開了一種曝光機的控制方法。本發(fā)明不僅有效延長了UV燈的老化，增加了UV燈的使用時間；而且，降低了整個曝光機的能耗；同時減少了曝光機的維護的時間并增加了設(shè)備運行的安全性，減少了UV燈爆燈的風(fēng)險。
【專利說明】一種曝光機及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種曝光機及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前許多光配向設(shè)備使用采用UV燈的曝光機進行配向，配向需要固定的照度。但是UV燈在功率不變的情況下隨著使用時間的延長，照度會因為UV燈的老化而下降的，所以為了滿足配向所需的照度，現(xiàn)有技術(shù)中一般會采用不斷加大曝光機中UV燈功率的方法，來保證照度。
[0003]采用這種方法存在幾個問題，其一，UV燈隨著使用時間的延長，它的功率會不斷地變大，增加了整個曝光機的能耗。其二，UV燈長時間在高功率的環(huán)境下工作會加快它的衰減，減少它的使用壽命，增加它的更換頻率；其三，由于燈源材料的差異，在換燈后需要對燈源的位置進行手動調(diào)整，以保證其最低功率，這樣就延長了維保時間，降低了設(shè)備的稼動。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]發(fā)明目的:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效降低曝光機整體能耗，增加曝光機中UV燈使用壽命的曝光機。
[0005]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種曝光機，包括控制器，半橢圓球體型反射罩、UV燈、可調(diào)基座、電機、平面反射鏡和照度感應(yīng)器，其中，所述UV燈設(shè)置在所述半橢圓球體型反射罩中，所述UV燈的底部設(shè)有由所述電機控制的可調(diào)基座，所述平面反射鏡設(shè)置在半橢圓球體型反射罩內(nèi)的焦點處；所述照度感應(yīng)器設(shè)置在半橢圓球體型反射罩的外部，用于檢測經(jīng)過平面反射鏡反射出半橢圓球體型反射罩的光的照度，并將檢測的結(jié)果傳輸?shù)娇刂破髦?；所述控制器與電機連接，用于控制電機的轉(zhuǎn)動。
[0006]所述電機為精密電機，所述精密電機的精度為lum，這樣可以更加準確的控制UV燈移動的距離，從而使整個曝光機的實時自動調(diào)節(jié)更加精準。
[0007]其中，所述控制器中包括依次連接的PC機和PLC，將控制器分成兩部分，PC機主要用于數(shù)據(jù)的比較和一些計算結(jié)果的輸出，PLC主要用于控制電機，這樣將控制器分成兩部分，使整個曝光機的工作效率更高。
[0008]所述平面反射鏡設(shè)置的角度為45°。
[0009]本發(fā)明還提供了一種曝光機控制方法，包括以下步驟:
[0010](I)在控制器中設(shè)定UV燈的初始高度、固定照度、校準模式和實時調(diào)節(jié)模式；
[0011](2)控制器控制電機將UV燈置于初始高度，并調(diào)整UV燈的功率使照度感應(yīng)器測量的照度與固定的照度相等并保持，然后控制器進入校準模式；所述校準模式為控制器控制UV燈的功率保持不變，同時控制電機移動UV燈的高度，并用照度感應(yīng)器測量UV燈在每個高度上的照度，記錄下照度感應(yīng)器測到最大照度時UV燈的最佳高度Dmax然后退出校準模式；
[0012](3)控制器退出校準模式后，將UV燈恢復(fù)至初始高度，同時控制器進入實時調(diào)節(jié)模式；所述實時調(diào)節(jié)模式為，照度感應(yīng)器感應(yīng)從半橢圓球體型反射罩射出的光的照度，將照度感應(yīng)值傳輸?shù)娇刂破髦校刂破鲗⒄斩雀袘?yīng)器的照度感應(yīng)值與固定照度進行比較，當(dāng)照度感應(yīng)值低于固定照度時，先保持UV燈的功率不變，控制器控制電機調(diào)整UV燈的高度直到照度感應(yīng)器檢測到的照度感應(yīng)值與固定照度相等后停止并將UV燈保持在當(dāng)前高度；如果UV燈的高度達到最佳高度Dmax,照度感應(yīng)器檢測的照度感應(yīng)值沒有達到固定照度，控制器控制電機將UV燈恢復(fù)到初始高度后，調(diào)節(jié)UV燈的功率使得照度感應(yīng)器的照度感應(yīng)值與固定照度相同，同時將UV燈的功率保持在當(dāng)前功率并退出實時調(diào)節(jié)模式重新進入校準模式。
[0013]工作原理:本發(fā)明主要利用半橢圓球體型反射罩的基本原理，即通過橢圓一個焦點的光線必然經(jīng)過橢圓的另一個焦點，在UV燈源下方增加可調(diào)式基座，通過實時監(jiān)測反射出光的照度與固定照度的關(guān)系，實時控制精密電機控制基座的移動來調(diào)整燈源距橢圓焦點之間的距離以降低光能在反射過程中的損耗，這樣能通過增加平面反射鏡反射出的光量增加射出光源罩的照度，有效提高光源的利用率，達到降低UV燈的功率的目的，延長了 UV燈的使用壽命。
[0014]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使得曝光機中UV燈的功率增加的相對緩慢，延長了 UV燈的老化，有效增加了 UV燈的使用時間；其次，本發(fā)明使得UV燈較長時間維持在較低的功率環(huán)境下，降低了整個曝光機的能耗；在這本發(fā)明在更換新燈過后，無需再打開燈箱調(diào)整燈源的位置，可直接通過校準系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，減少了曝光機的維護的時間，每次曝光機的維護時間能夠節(jié)省6?8小時，增加了設(shè)備的稼動；最后使用本發(fā)明，可以使曝光機的光源處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，增加了設(shè)備運行的安全性，減少了 UV燈爆燈的風(fēng)險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中UV燈使用時間與功率的變化關(guān)系圖；
[0017]圖3為采用本發(fā)明后UV燈使用時間與功率的變化關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等同形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0019]如圖1所示，一種曝光機，包括控制器1，半橢圓球體型反射罩2、UV燈3、可調(diào)基座
4、電機5、平面反射鏡6和照度感應(yīng)器7，其中，所述UV燈3設(shè)置在所述半橢圓球體型反射罩2中，所述UV燈3的底部設(shè)有由所述電機5控制的可調(diào)基座4，所述平面反射鏡6設(shè)置在半橢圓球體型反射罩2內(nèi)的焦點處；所述照度感應(yīng)器7設(shè)置在半橢圓球體型反射罩2的外部，對著光反射出的方向，照度感應(yīng)器7主要用于檢測從半橢圓球體型反射罩2中射出的光的照度，并將檢測的結(jié)果傳輸?shù)娇刂破鱅中；所述控制器I與電機5連接，用于控制電機5的轉(zhuǎn)動從而調(diào)整可調(diào)基座4的聞度。
[0020]其中，電機采用精密電機，精密電機的精度優(yōu)選為lum，這樣可以更加準確的控制UV燈移動的距離，從而使整個曝光機的實時自動調(diào)節(jié)更加精準。
[0021]控制器中包括依次連接的PC機和PLC，將控制器分成兩部分，PC機主要用于數(shù)據(jù)的比較和一些計算結(jié)果的輸出，PLC主要用于控制電機，這樣將控制器分成兩部分，使整個曝光機的工作效率更高。
[0022]采用這種曝光機的曝光方法主要包括以下步驟:
[0023](I)在控制器中設(shè)定UV燈的初始高度、固定照度、校準模式和實時調(diào)節(jié)模式。
[0024]由于UV燈一開始使用時，如果直接將UV燈置于半橢圓球體型反射罩的焦點，UV燈在正好能工作的功率下產(chǎn)生的射出半橢圓球體型反射罩的光的照度會高于所需要的固定照度，所以要在控制器中設(shè)定一個初始高度。
[0025](2)控制器控制電機將UV燈置于初始高度，并調(diào)整UV燈的功率使照度感應(yīng)器測量的照度與固定的照度相等并保持，然后控制器進入校準模式。
[0026]校準模式為:控制器控制UV燈的功率保持不變，同時控制電機移動UV燈的高度，并用照度感應(yīng)器測量UV燈在每個高度上的照度，記錄下照度感應(yīng)器測到最大照度時UV燈的最佳高度Dmax然后退出校準模式；
[0027](3)控制器退出校準模式后，將UV燈恢復(fù)至初始高度，同時控制器進入實時調(diào)節(jié)模式。
[0028]所述實時調(diào)節(jié)模式為，照度感應(yīng)器感應(yīng)從半橢圓球體型反射罩射出的光的照度，將照度感應(yīng)值傳輸?shù)娇刂破髦?，控制器將照度感?yīng)器檢測的照度感應(yīng)值與固定照度進行比較，當(dāng)照度感應(yīng)值低于固定照度時，先保持UV燈的功率不變，控制器控制電機調(diào)整UV燈的高度直到照度感應(yīng)器感應(yīng)到的照度感應(yīng)值與固定照度相等后停止并將UV燈保持在當(dāng)前高度；如果UV燈的高度達到最佳高度Dmax,照度感應(yīng)器感應(yīng)的照度感應(yīng)值沒有達到固定照度，控制器控制電機將UV燈恢復(fù)到初始高度后，調(diào)節(jié)UV燈的功率使得照度感應(yīng)器的照度感應(yīng)值與固定照度相同，同時將UV燈的功率保持在當(dāng)前功率并退出實時調(diào)節(jié)模式重新進入校準模式。
[0029]本方法就是使控制器在校準模式和實時調(diào)節(jié)模式這兩中工作模式中不斷循環(huán)，從而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)的功能，采用這種方法UV燈的使用功率上升比較緩慢，所以有效減緩了 UV燈的老化。
[0030]采用兩個相同的UV燈分別設(shè)置在現(xiàn)有的曝光機和本發(fā)明的曝光機中進行對比試驗。
[0031]如圖2所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，單獨調(diào)整UV燈的功率使產(chǎn)生的照度滿足要求的照度，當(dāng)使用到40天時，UV燈的功率就高達2960瓦。如圖3所示，采用本發(fā)明的曝光機及其曝光方法，UV燈使用40天時，功率才為2250瓦，UV燈使用90天時，功率才達到2960瓦，由此可以估算出采用本發(fā)明，UV燈的使用壽命比現(xiàn)有技術(shù)中的UV燈的使用壽命可以延長30%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種曝光機，其特征在于:包括控制器，半橢圓球體型反射罩、UV燈、可調(diào)基座、電機、平面反射鏡和照度感應(yīng)器，其中，所述UV燈設(shè)置在所述半橢圓球體型反射罩中，所述UV燈的底部設(shè)有由所述電機控制的可調(diào)基座，所述平面反射鏡設(shè)置在半橢圓球體型反射罩內(nèi)的焦點處；所述照度感應(yīng)器設(shè)置在半橢圓球體型反射罩的外部，用于檢測經(jīng)過平面反射鏡反射出半橢圓球體型反射罩的光的照度，并將檢測的結(jié)果傳輸?shù)娇刂破髦?；所述控制器與電機連接，用于控制電機的轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光機，其特征在于:所述電機為精密電機，所述精密電機的精度為lum。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光機，其特征在于:所述控制器中包括依次連接的PC機和PLC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光機，其特征在于:所述平面反射鏡設(shè)置的角度為45°。
5.一種基于權(quán)利要求1所述的曝光機的控制方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)在控制器中設(shè)定UV燈的初始高度、固定照度、校準模式和實時調(diào)節(jié)模式； (2)控制器控制電機將UV燈置于初始高度，并調(diào)整UV燈的功率使照度感應(yīng)器測量的照度與固定的照度相等并保持，然后控制器進入校準模式；所述校準模式為控制器控制UV燈的功率保持不變，同時控制電機移動UV燈的高度，并用照度感應(yīng)器測量UV燈在每個高度上的照度，記錄下照度感應(yīng)器測到最大照度時UV燈的最佳高度Dmax然后退出校準模式； (3)控制器退出校準模式后，將UV燈恢復(fù)至初始高度，同時控制器進入實時調(diào)節(jié)模式；所述實時調(diào)節(jié)模式為，照度感應(yīng)器感應(yīng)從半橢圓球體型反射罩射出的光的照度，將照度感應(yīng)值傳輸?shù)娇刂破髦校刂破鲗⒄斩雀袘?yīng)器的照度感應(yīng)值與固定照度進行比較，當(dāng)照度感應(yīng)值低于固定照度時，先保持UV燈的功率不變，控制器控制電機調(diào)整UV燈的高度直到照度感應(yīng)器檢測到的照度感應(yīng)值與固定照度相等后停止并將UV燈保持在當(dāng)前高度；如果UV燈的高度達到最佳高度Dmax，照度感應(yīng)器檢測的照度感應(yīng)值沒有達到固定照度，控制器控制電機將UV燈恢復(fù)到初始高度后，調(diào)節(jié)UV燈的功率使得照度感應(yīng)器的照度感應(yīng)值與固定照度相同，同時將UV燈的功率保持在當(dāng)前功率并退出實時調(diào)節(jié)模式重新進入校準模式。
【文檔編號】G03F7/20GK103472691SQ201310449719
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】朱璨, 顧葆華, 王永剛, 李廣圣, 張勇 申請人:南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司