一种曝光机平行光源的反射镜调节机构及调节方法与流程

1.本发明涉及一种曝光机平行光源的反射镜调节机构及调节方法，属于光机械技术领域。


背景技术：

2.在pcb板制程中，曝光是非常重要的工序，而平行光光源系统则是作为曝光机的核心组件发挥重要作用；曝光机设计的掩模版图案通过紫外平行光源转移至基材上。曝光机平行光的散射光源经过光学器件汇聚后，通过冷光镜过滤杂光，将uva紫外光投射至产品感光面，uva紫外光在有效工作幅面内的均匀性是重要的参数之一，影响产品的一致性，分辨率等性能指标，所以，曝光工序中调节光的精度要求更加严格。申请号为201810436280.9的专利公开了一种反射镜调节机构以及应用该调节机构的投影装置，通过调节第二调节件上的固定触点位置实现调节，为三维的粗放调节，调节幅度和精准度有限，且无法实现光束准直精度及均匀性的调节。


技术实现要素：

3.本发明提供一种曝光机平行光源的反射镜调节机构，实现了冷光镜的多维度、多角度调整，提高了冷光镜反射调节精度，提高光束准直精度及光束均匀性，提高调试效率，主要用于曝光机平行光源的光路调节。
4.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
5.一种曝光机平行光源的反射镜调节机构，包括镜座基板、调节基板、调节杆b、调节手柄、弹簧b、锁紧螺栓、支架a、支架b、调节杆a、调节齿轮、镜架齿条和止动螺杆；
6.镜座基板与调节基板均为方形边框结构，镜座基板内侧四周设有镜片安装槽，调节基板与镜座基板平行、且相对设置；调节手柄设在调节杆b的顶部，调节杆b底部穿过调节基板连接镜座基板，且调节杆b与调节基板螺纹配合、与镜座基板相切配合；弹簧b位于镜座基板与调节基板之间，且弹簧b的两端分别与镜座基板和调节基板连接；调节基板设有锁紧腰型孔，锁紧腰型孔的长度方向与镜座基板长度方向一致，锁紧螺栓底部穿过锁紧腰型孔后、与镜座基板螺纹连接；
7.支架a和支架b为结构相同、大小相等的t字形结构，支架a和支架b相对设置，支架a和支架b的底部分别通过扭矩弹簧转动连接在调节基板的两侧，支架a和支架b的顶部均设有长度方向与镜座基板长度方向一致的腰型孔，便于水平位置的调整；
8.调节杆a一端设有把手，另一端穿过支架a连接调节齿轮，镜架齿条安装在调节基板侧壁上，调节齿轮与镜架齿条相互啮合，调节杆a可相对支架a旋转，调节杆a在旋转过程中，调节齿轮与镜架齿条始终相互啮合，止动螺杆一端设有把手、另一端穿过调节杆a与调节杆a侧壁相抵，止动螺杆与调节杆a之间螺纹配合。
9.上述镜座基板与调节基板通过弹簧b、锁紧螺栓及调节杆b连接固定。
10.上述镜座基板的长度方向与调节基板的长度方向一致。调节杆a仅能沿轴向转动，
不能沿轴向来回移动。
11.上述支架a和支架b的底部分别通过扭矩弹簧转动连接在调节基板的两侧，也即支架a和支架b可相对调节基板转动，且由于扭矩弹簧的设置，转动角度方便可控，不会出现失控的角度变化。
12.利用上述曝光机平行光源的反射镜调节机构调节冷光镜的方法，包括如下步骤：
13.1)冷光镜安装在镜座基板的镜片安装槽上，通过穿过支架a和支架b上的腰型孔的螺栓将曝光机平行光源的反射镜调节机构安装在灯室的横梁上，支架a和支架b腰型孔的设置，便于曝光机平行光源的反射镜调节机构沿腰型孔长度方向水平移动调节，以对准光束；
14.2)粗调：旋转止动螺杆、至其端部与调节杆a侧壁脱离，旋转调节杆a，调节齿轮与镜架齿条的啮合位置改变，进而实现冷光镜相对水平面角度的粗调整，然后旋转止动螺杆、至其端部与调节杆a侧壁相抵；
15.3)精调：松开锁紧螺栓，微调调节基板的水平位置，使光束完全从冷光镜通过，旋转调节手柄至准直角为90
°
、且没有一个功率密度突出、通过冷光镜的平行光在工作面积内的功率密度均匀性大于98％，锁紧锁紧螺栓。
16.旋紧锁紧螺栓时，是要锁紧螺栓稍微对调节基板形成挤压(以不对平行光在工作面积内的功率密度均匀性和准直性形成影响为准)，既实现锁紧，旋紧锁紧螺栓和调节杆b共同对镜座基板和调节基板形成相对固定。
17.冷光镜角度对冷光均匀性影响很大，上述通过粗调和精调结合，可对冷光镜形成全方位的角度调整，可在工作面测量平行光束的准直角及9点均匀性，至达到要求。
18.为了进一步提高装置的稳定性和调节的精准度，调节杆b的数量为四个，分布在调节基板和镜座基板的四角处；弹簧b的数量为四个，分布在镜座基板和调节基板的四角处；调节基板设有四个锁紧腰型孔、分别分布在调节基板的四角处，四个锁紧腰型孔的长度方向均与调节基板的长度方向一致。
19.为实现轻质化、低成本的要求，调节基板所用材质为黑色铝合金，硬度较低，调节基板上设有与调节杆b相对应的调节柄压环，调节柄压环上设有内螺纹，调节杆b螺纹配合在对应的调节柄压环上，调节柄压环所用材质为铜，主要是增加硬度从而保证调节精度。
20.为了提高调节的准确性和效率，调节手柄上设有零度指示线，调节手柄正对的调节基板上设有沿调节手柄周边设置的角度刻度。这样可根据精确获知每个调节手柄的旋转角度。
21.上述支架a和支架b均包括横杆和纵杆，纵杆顶部垂直连接在横杆中间位置、形成t字形结构，支架a和支架b的纵杆底部分别通过扭矩弹簧转动连接在调节基板的两侧；
22.调节杆a一端设有把手，另一端穿过支架a的纵杆连接调节齿轮，调节杆a(8)可相对支架a的纵杆旋转；止动螺杆一端设有把手、另一端穿过支架a的纵杆与调节杆a侧壁相抵，止动螺杆与支架a的纵杆之间螺纹配合。
23.为了提高结构强度和调节精度，止动螺杆外围的调节杆a上设有第一防护环，止动螺杆与第一防护环螺纹配合，也即先在节杆a上安装第一防护环，再将止动螺杆螺纹连接在第一防护环内侧，第一防护环所用材质为铜；与止动螺杆相抵的调节杆a外围设有连接有第二防护环，第二防护环所用材质为铜。
24.作为其中一种具体的实现方案，支架a的纵杆上设有安装孔，调节杆a一端设有把
手，另一端穿过安装孔连接调节齿轮，安装孔内的调节杆a上依次设有螺纹压环、弹簧a、第二防护环和滚珠槽；螺纹压环与安装孔之间为螺纹配合，螺纹压环与调节杆a之间为滑动配合；弹簧a一端与螺纹压环侧壁靠合、另一端与第二防护环侧壁靠合，第二防护环连接在调节杆a的侧壁上、与安装孔之间为滑动配合，也即第二防护环随着调节杆a的旋转而旋转，二者连接形成整体；安装孔内设有与第二防护环和滚珠槽分别匹配的凹槽，形成对调节杆a的限位，滚珠槽内设有滚珠，滚珠与滚珠槽和安装孔之间均为滚动配合。
25.为了便于安装，支架a的纵杆可以是由两半部分胶合等形成。
26.为了便于控制，调节杆a的把手上设有零度指示线，螺纹压环外侧壁上设有沿周边设置的角度刻度。这样可根据精确获知调节杆a的旋转角度。
27.为了便于调节和控制，镜架齿条为弧形，镜架齿条的凹面指向调节杆a，镜架齿条上设有周边设置的角度刻度。
28.本发明未提及的技术均参照现有技术。
29.本发明曝光机平行光源的反射镜调节机构，通过粗调和精调相结合的方式，实现了冷光镜的多维度、多角度调整，调节幅度大，提高了冷光镜反射调节精度，提高了光束准直精度及光束均匀性，提高了调试效率，主要用于曝光机平行光源的光路调节。
附图说明
30.图1为本发明曝光机平行光源的反射镜调节机构结构示意图；
31.图2为图1支架a侧的侧视图；
32.图中，1为镜座基板，2为调节基板，3为支架a，4为支架b，5为第一防护环，6为调节柄压环，7为滚珠，8为调节杆a，9为螺纹压环，10为调节齿轮，11为镜架齿条，12为调节手柄，13为调节杆b，14为弹簧a，15为弹簧b，16为弹簧销，17为锁紧螺栓，18为止动螺杆。
具体实施方式
33.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
34.本技术上下、左右、水平、竖直、顶底等方位词，均为基于附图所示的相对方位或位置关系，不应理解为对本技术的绝对限制。
35.实施例1
36.如图1-2所示，一种曝光机平行光源的反射镜调节机构，包括镜座基板1、调节基板2、调节杆b13、调节手柄12、弹簧b15、锁紧螺栓17、支架a3、支架b4、调节杆a8、调节齿轮10、镜架齿条11和止动螺杆18；
37.镜座基板1与调节基板2均为方形边框结构，镜座基板1内侧四周设有镜片安装槽，调节基板2与镜座基板1平行、且相对设置；调节手柄12设在调节杆b13的顶部，调节杆b13底部穿过调节基板2连接镜座基板1，且调节杆b13与调节基板2螺纹配合、与镜座基板1相切配合；弹簧b15位于镜座基板1与调节基板2之间，且弹簧b15的两端分别与镜座基板1和调节基板2连接；调节基板2设有锁紧腰型孔，锁紧腰型孔的长度方向与镜座基板1长度方向一致，锁紧螺栓17底部穿过锁紧腰型孔后、与镜座基板1螺纹连接；
38.支架a3和支架b4为结构相同、大小相等的t字形结构，支架a3和支架b4相对设置，
支架a3和支架b4的底部分别通过扭矩弹簧转动连接在调节基板2的两侧，支架a3和支架b4的顶部均设有长度方向与镜座基板1长度方向一致的腰型孔；
39.调节杆a8一端设有把手，另一端穿过支架a3连接调节齿轮10，镜架齿条11安装在调节基板2侧壁上，调节齿轮10与镜架齿条11相互啮合，调节杆a8可相对支架a3旋转，调节杆a在旋转过程中，调节齿轮10与镜架齿条11始终相互啮合；止动螺杆18一端设有把手、另一端穿过调节杆a8与调节杆a8侧壁相抵，形成对调节杆a8的相对固定，止动螺杆18与调节杆a8之间螺纹配合，需要旋转调节杆a8时，将止动螺杆18旋转至与调节杆a8侧壁脱离即可。
40.利用上述曝光机平行光源的反射镜调节机构调节冷光镜的方法，包括如下步骤：
41.1)冷光镜安装在镜座基板1的镜片安装槽上，通过穿过支架a和支架b上的腰型孔的螺栓将曝光机平行光源的反射镜调节机构安装在灯室的横梁上，支架a和支架b腰型孔的设置，便于曝光机平行光源的反射镜调节机构沿腰型孔长度方向水平移动调节，以对准光束；
42.2)粗调：旋转止动螺杆18、至其端部与调节杆a8侧壁脱离，旋转调节杆a8，调节齿轮10与镜架齿条11的啮合位置改变，进而实现冷光镜相对水平面角度的粗调整，然后旋转止动螺杆18、至其端部与调节杆a8侧壁相抵；
43.3)精调：松开锁紧螺栓17，微调调节基板2的水平位置，使光束完全从冷光镜通过，旋转调节手柄12至准直角为90
°
、且没有一个功率密度突出、通过冷光镜的平行光在工作面积内的功率密度均匀性大于98％，锁紧锁紧螺栓17。
44.冷光镜角度对冷光均匀性影响很大，上述通过粗调和精调结合，可对冷光镜形成全方位的角度调整，可在工作面测量平行光束的准直角及9点均匀性，至达到要求。
45.实施例2
46.在实施例1的基础上，进一步作了如下改进：为了进一步提高装置的稳定性和调节的精准度，调节杆b13的数量为四个，分布在调节基板2和镜座基板1的四角处；弹簧b15的数量为四个，分布在镜座基板1和调节基板2的四角处；调节基板2设有四个锁紧腰型孔、分别分布在调节基板2的四角处，四个锁紧腰型孔的长度方向与调节基板2的长度方向一致。为实现轻质化、低成本的要求，调节基板2所用材质为黑色铝合金，硬度较低，调节基板2上设有与调节杆b13相对应的调节柄压环6，调节柄压环6上设有内螺纹，调节杆b13螺纹配合在对应的调节柄压环6上，调节柄压环6所用材质为铜，主要是增加硬度从而保证调节精度。
47.实施例3
48.在实施例2的基础上，进一步作了如下改进：为了提高调节的准确性和效率，调节手柄12上设有零度指示线，调节手柄12正对的调节基板2上设有沿调节手柄12周边设置的角度刻度。这样可根据精确获知每个调节手柄12的旋转角度。
49.实施例4
50.在实施例3的基础上，进一步作了如下改进：上述支架a3和支架b4均包括横杆和纵杆，纵杆顶部垂直连接在横杆中间位置、形成t字形结构，支架a3和支架b4的纵杆底部分别通过扭矩弹簧19转动连接在调节基板2的两侧；
51.调节杆a8一端设有把手，另一端穿过支架a3的纵杆连接调节齿轮10，调节杆a8可相对支架a3的纵杆旋转；止动螺杆18一端设有把手、另一端穿过支架a3的纵杆与调节杆a8侧壁相抵，止动螺杆18与支架a3的纵杆之间螺纹配合。
52.为了提高结构强度和调节精度，止动螺杆18外围的调节杆a8上设有第一防护环5，止动螺杆18与第一防护环螺纹配合，第一防护环所用材质为铜；与止动螺杆18相抵的调节杆a8外围设有连接有第二防护环，第二防护环所用材质为铜。
53.实施例5
54.在实施例4的基础上，进一步作了如下改进：
55.支架a3的纵杆上设有安装孔，调节杆a8一端设有把手，另一端穿过安装孔连接调节齿轮10，安装孔内的调节杆a8上依次设有螺纹压环、弹簧a、第二防护环和滚珠槽；螺纹压环与安装孔之间为螺纹配合，螺纹压环与调节杆a之间为滑动配合；弹簧a一端与螺纹压环侧壁靠合、另一端与第二防护环侧壁靠合，第二防护环连接在调节杆a的侧壁上、与安装孔之间为滑动配合；安装孔内设有与第二防护环和滚珠槽分别匹配的凹槽，滚珠槽内设有滚珠，滚珠与滚珠槽和安装孔之间均为滚动配合。为了便于控制，调节杆a8的把手上设有零度指示线，螺纹压环外侧壁上设有沿周边设置的角度刻度。这样可根据精确获知调节杆a8的旋转角度。
56.实施例6
57.在实施例5的基础上，进一步作了如下改进：为了便于调节和控制，镜架齿条11为弧形，镜架齿条11的凹面指向调节杆a8，镜架齿条11上设有周边设置的角度刻度。弹簧b15通过弹簧销16固定。
58.上述各例的曝光机平行光源的反射镜调节机构，通过粗调和精调相结合的方式，实现了冷光镜的多维度、多角度调整，调节幅度大，提高了冷光镜反射调节精度，提高了光束准直精度及光束均匀性，提高了调试效率，主要用于曝光机平行光源的光路调节。