可调节光探测器装置的制造方法_2

文档序号:9920892阅读:来源:国知局
可追溯的“标准灯泡”来确定。已知的标准灯泡的光输出可以被测量,并且之后与当光电池在控制的条件下暴露至来自该灯泡的光时的光电池的电压或电流输出相关联。控制的条件可以包括与灯泡表面的距离、温度、观察角度等等。
[0029]在一个示例中,可以通过与控制辐射器或与辐射器相关的电源的微处理器相关的软件来执行当前测量的电流或电压之间的比较。光电池2可以具有特定的输出光谱,其取决于光电池的性能参数和正在探测的光量。为了针对光源来调节装置I,测量的光输出需要被设为预定的基准输出。微处理器(辐射器或电源中皆未示出)可以读取该输出,进行解释,并将其与基准进行比较。基于该比较,微处理器可以向电机(未示出)发送信号以调整插孔6内的构件8。可以在连续基础(continuous basis)上执行对输出的监测。在一个示例中,可以建立反馈环,其中微处理器可以向电机发送信号,这可能通过改变构件8的位置或深度来导致关闭或打开开口 5。因此,插孔6内构件8的位置可以被调整为允许更多或更少的光穿过开口 5并到达光电池2。具体地,可以旋转构件8(优选地通过电机)以将移入或移出插孔6,直至构件8的配合面9以特定量/度与金属块4中的开口5对准。在一个示例中,电机可以借由蜗轮或伞齿轮旋转构件8。当测量的光电流或电压与预定的基准输出电流或电压大致相等时,可以确定特定的对准量。一旦实现特定的对准度,电机停止,从而停止构件8的任何进一步旋转,并且之后齿轮将构件8固定在插孔6内的该对准位置中。
[0030]构件8的配合面9在插孔6内的对准位置的特定量可以存储在存储器(未示出)中,并在软件中被等同为性能参数。校准之后,可以使用闭环控制调整插孔6中的构件8,以补偿光电池2、光源或光电池2与光源的组合的性能变化。
[0031]在一个示例中,也取决于光源的类型来针对光源调节装置I,因为不同的光源在不同的光谱范围中具有不同的光输出。对于特定的光波长范围,光被感测时的光电池的敏感度以及所产生的电流和电压输出是特定的。例如,光电池可以被优化为感测350纳米至450纳米波长范围的光。不同灯泡类型的光谱输出也是不同的。一些灯泡在350至450纳米范围具有显著的能量,而其它灯泡则会少。能够针对灯泡的输出调节光探测器装置的能力允许对光电池的最优感测范围中的能量变化进行补偿。这继而优化了光探测器的探测良好和异常的灯泡输出的能力。能够基于光电池的最优感测范围中的基准能量水平区分灯泡类型的能力允许在不牺牲敏感度和性能的情况下改变辐射器中的灯泡类型。另外,由于各辐射器的光探测器装置可以被调节以使安装在其辐射器中的灯泡类型处于最优性能,从而可以在包含多个辐射器的产品线上执行灯泡类型的混合而不损失灵敏度。
[0032]图2是UV固化灯组件10的透视图,示出了辐射器12和灯罩组件14。图3是图2的辐射器12的内部透视图。图4是图2的UV固化组件10的部分截面图,示出了半椭圆形主反射器16和具有圆形截面的光源20。图5是图2的灯罩组件14的部分内部截面图,示出了半椭圆形主反射器16和与次反射器25及端反射器26配合的具有圆形截面的光源20。
[0033]现在参见图2-5,设备10可以包括辐射器12和灯罩组件14。辐射器12可以包括具有大致为平滑的半椭圆形状的主反射器16,该主反射器16具有用于接收微波辐射以激发光源20的一对射频(RF)槽口 18,以及用于接收空气流以冷却光源20的多个开口 22。光源20可以包括灯(例如模块灯,诸如没有电极或玻璃-至-金属封装的微波驱动灯泡(例如具有大致为圆形的截面的管状灯泡)的微波驱动灯)。光源20可放置在由主反射器16形成的半椭圆的内焦点上。光源20和主反射器16可以沿着从纸面向外的方向(未不出)的轴线性延伸。一对端反射器24(示出一个)可以终结主反射器16的相对侧以形成大致半椭圆形反射性圆柱体。图2-5的灯罩组件14可以包括具有大致平滑的椭圆形状的次反射器25。第二对端反射器26(示出一个)终结次反射器25的相对侧以形成大致半椭圆形反射性圆柱体。
[0034]具有圆形截面的工件管30被容纳在端反射器26中的圆形开口28中。开口 28的中心和工件管30的轴可以位于由主反射器16形成的半椭圆的外焦点处(S卩,由次反射器25形成的半椭圆的焦点)。工件管30和次反射器25可以沿着从纸面向外的方向(未示出)的轴线性延伸。反射器空腔40可以由主反射器16、次反射器25以及端反射器24、26来形成。
[0035]如图4所示,可以在辐射器12内形成两个钻孔及安装孔17,以将图1的装置I安装在辐射器12上,以使得仅装置I的金属块4的底部4b朝向反射器空腔40。具体地,可以使用安装孔17来定位装置I的具有开口 5的金属块4的底部4b,以使得开口 5允许光从光源20穿过孔22或槽18抵达至光电池2。包括具有构件8的插孔6的金属块4的剩余部分、透镜7、基板3及光电池2可被定位于远离光源20。在一个示例中,装置I可以通过RF槽口 18或开口 22中的一个观察光源20的输出。
[0036]在操作中,通过射频(RF)辐射源(诸如位于辐射器12中的磁控管29),将光源20中的气体激发为等离子态。光源20中被激发的气体的原子返回至较低能级,从而发射紫外光(UV) WV光线38从光源20全方向地辐射,到达主反射器16、次反射器25及端反射器24、26的内表面。大部分UV光线38被朝向工件管30的中心轴反射。光源20和反射器设计被优化为在置于工件管30内部的工件(work product)(也从纸面向外线性扩展)的表面处产生最大峰值光强(灯福射)。
[0037]在一个示例中,在操作中,装置I中的光电池2可以感测并测量UV光线38,并将UV光线38转换成电流或电压。该电流成电压可以被监测并与预定的基准输出电流或电压进行比较。如前所述,可以由微处理器(未示出)读取该电流或电压值,对该值进行解释,并将其与预定的基准输出电流或电压进行比较。基于这种比较,微处理器可以向电机传送信号以调整插孔6内的构件8。可以在连续基础上执行这种监测。在一个示例中,有可能存在反馈环(诸如辐射器或电源控制系统中的闭环反馈控制),其中,在进行比较之后,微处理器可以向电机发送信号,继而电机通过改变构件8的位置或深度来关闭或打开开口 5。
[0038]在一个示例中,电流或电压值可以高于预定的基准输出电流或电压值。因此,电流或电压可能高于光源20或工件管30的UV固化所需要的值。因此,可以调整插孔6内构件8的位置以针对光源20来调节装置I。如前所述,微处理器可以向电机(未示出)传送信号以调整插孔6内的构件8。具体地,可以旋转构件8(优选地通过电机)以将构件8移入或移出插孔6,直至构件8的配合面9以特定量/度与金属块4中的开口 5对准。如上所述,电机可以优选地使用蜗轮或伞齿轮旋转构件8。另外,当测量的光电流或电压与预定的基准输出电流或电压大致相等时,可以确定特定的对准度。进一步地,当达到特定的对准度时,电机停止,从而停止构件8的任何进一步旋转,并且之后齿轮将构件8固定在插孔6内的该对准位置中。
[0039]在另一示例中,电流成电压值可以小于预定的基准输出电流或电压值。因此,可能没有足够的电流或电压以使光源20产生充足的UV光线38用于工件管30的UV固化。因此,可以调整插孔6内构件8的位置以针对光源20调节装置I。如前所述,微处理器可以向电机(未示出)传送信号以调整插孔内的构件8。具体地,可以旋转构件8(优选地通过电机)以将构件8移入或移出插孔6,直至构件8的配合面9以特定量/度与金属块4中的开口 5对准。如上所述,电机可以使用蜗轮或伞齿轮旋转构件8。另外,如上所述,当测量的光电流或电压与预定的基准输出电流或电压大致相等时,可以确定特定的对准度。进一步地,当达到了该特定的对准度时,电机停止,从而停止构件8的任何进一步旋转,并且之后齿轮将构件8固定在插孔6内的该对准位置中。
[0040]图6A-6D是UV固化灯组件的透视和平面图,示出了两个辐射器。在一个示例中,期望的是,降低能够穿过开口 5抵达至光电池2的光量,从而辐射器可以面对面地放置或呈角度放置,其中一个辐射器发射的光可以被另一辐射器的光电池感测。如果由于它们彼此面对(以某些角度直到面对面)从而安装在辐射器A中的光电池可以感测辐射器B的光输出,则如果辐射器A中的灯泡出故障时,辐射器A中的光电池将无法辨别出灯泡A不再发射光,这是因为其能感测来自辐射器B的光并“相信”灯泡A仍在工作。为了克服这个问题,在辐射器B关闭时读取辐射器A中的灯泡的基准。使用微控制器、反馈环和电机,构件8可以被定位在开口5中,从而可用的光量被降低50%。在辐射器A关闭时对辐射器B执行相同的操作。当两个辐射器都打开时,每个光电池将接收100%的光并能够在一个灯泡烧坏或不再工作而使光减少至50%时进行辨别。
[0041]图7是UV固化灯组件的透视图,示出了多个辐射器。图中示出了中心圆管外壳,具有处于一端的大垫圈。远离该端为灯罩外壳,其具有可以安装辐射器的开口。图7示出了安装的三个辐射器,但是在一个示例中,该机器具有总共能够安装八个辐射器的能力。另外,如图7所示,没有彼此正对地安装的两个辐射器,但是可能将下方的两个辐射器安装为正对着相对侧的它们的对方。这种设计中,工件管30(如图5所示)可以插入垫圈中,并且沿着机器的整个长度推进,穿过另一端上的类似垫圈。工件管30可被垫圈保持在适当的
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