一种自控液晶光阀组光刻快门制造技术

一种自控液晶光阀组光刻快门，属于光学精密刻划技术领域中涉及的一种光刻快门，本发明专利技术要解决的技术问题是：提供一种自控液晶光阀组光刻快门，解决的技术方案是：包括灯盒、托板、液晶光阀组、曝光镜头、微型计算机、待刻码盘；在灯盒的光的传播方向上，从上到下依次安置灯盒、托板、曝光镜头、待刻码盘；在托板上固连放置液晶光阀组，使液晶光阀组置于光路中心，工作面垂直于曝光镜头的光轴，待刻码盘置于曝光镜头的焦面上，微型计算机与液晶光阀组按控制电路连接，将待刻码盘图案编制成受控脉冲电压信号，利用微机通过控制程序控制液晶光阀组上的每一个单元的脉冲电压，使其透光或不透光，经曝光镜头成像在待刻码盘上完成光刻。该快门结构简单操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学精密刻划
中涉及的一种自控液晶光阀组光刻快门。
技术介绍
码盘是光电角位移精密测量仪器和光栅计量测试设备的核心元件，码盘上的条纹图案，是通过光学精密刻划的方式实现的，光刻的质量往往取决于曝光快门的结构形式。国内外光刻快门的结构形式很多，国外的快门结构都很复杂。与本专利技术最为接近的已有技术，是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制的“编码穿孔带式光刻快门”，如图1所示包括灯盒1、滚轮2、导片轮3、编码穿孔带4、卷片轮5、曝光镜头6、卷片轮支架7、传动杆8、凸轮9、卷片轮手柄10、连杆11、棘爪12、棘轮13、待刻码盘14。编码穿孔带4上的编码穿孔的排列，是根据事先设计的码盘图案在编码穿孔带上打孔的，孔的排列反映出待刻码盘14上的码盘图案。编码穿孔带4放在滚轮2和导片轮3之间，两端分别粘贴在卷片轮5上，光刻时通过传动杆8带动凸轮9转动，可使连杆11上下运动，从而带动连杆上的棘爪12拨动棘轮13，使导片轮3转过一个齿，卷片轮5在卷片轮手柄10的作用下，带动编码穿孔带4转过一个齿，此时灯盒1中的脉冲闪光灯通过触发发出强光，通过编码穿孔带4上的编码穿孔，经曝光镜头6成像在待刻码盘14的表面上进行曝光，便得到所需码盘图案，完成码盘的光学刻制。这种快门存在的主要问题是在转动过程中易卡住编码穿孔带，造成编码穿孔带的损坏，从而造成刻制失败，同时，在打制编码穿孔带时即费时又易出错码，装调比较麻烦，若装调不正确，将会产生漏光或串光，导致码盘图案发生畸变，影响码盘质量。
技术实现思路
为了克服上述已有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提高对码盘的刻制质量，保证均匀性，提高分辨率等参数，适应高精度、小型化的要求，严格曝光快门的顺畅无误，特设计一种新型快门。本专利技术要解决的技术问题是提供一种自控液晶光阀组光刻快门。解决技术问题的技术方案如图2所示包括灯盒15、液晶光阀组16、托板17、曝光镜头18、微型计算机19、待刻码盘20。在灯盒15的光的传播方向上，从上到下依次安置灯盒15、托板17、曝光镜头18、待刻码盘20，在托板17上放置液晶光阀组16，使液晶光阀组16置于光路的中心，工作面垂直于曝光镜头18的光轴，待刻码盘20置于曝光镜头18的焦面上，液晶光阀组16与微型计算机19之间按图3所示的控制电路框图连接。图3所示的控制电路框图包括微型计算机19、锁存器21、液晶光阀组驱动模块22、液晶光阀组16；微型计算机19的输出端与锁存器21的输入端连接，锁存器21的输出端与液晶光阀组模块22的输入端连接，液晶光阀组驱动模块22的输出端与液晶光阀组16的输入端连接。微型计算机19发出的控制程序指令输入到锁存器21，被锁存在锁存器21中，锁存器21在使能信号下把液晶光阀组16中的每个液晶光阀对应的驱动信号经液晶光阀组驱动模块22输送给液晶光阀组16，从而按预定要求显示；将事先设计的待刻码盘图案编制成受控脉冲电压信号，利用微型计算机19通过图4所示的控制程序流程控制液晶光阀组16上的各个单元的脉冲电压，使其透光或不透光，经曝光镜头18成像在待刻码盘20上，完成码盘的刻制。按图5所示的控制电路，微型计算机19通过图4所示的程序流程为开机便首先进行上电复位，之后按下按键K1控制显示图像与否，若已按下便进行输出图案数据，若K1没有按下便处于等待状态，按键K1按下后，把液晶光阀组亮暗持续时间的控制信息，锁入到三个锁存N1、N2、N3之中，之后产生控制亮场和暗场周期时序信号CTL，时序信号CTL产生后，便再次回到按键K1是否按下的状态。工作原理说明液晶光阀组16具有旋光性，液晶分子排列有扭曲现象，不能正常透光或不透光，但在外加电场超过阈值电压时，液晶分子的排列状态发生变化，排列方向与电场方向一致使得通过液晶层的光被调制，因而在脉冲电压的控制下，便能使入射光透过或不透过液晶光阀组，从而液晶光阀组16可起到快门曝光作用，所以将事先设计的待刻码盘图案，编制成授控的脉冲电压信号，利用微型计算机通过一定的程序控制液晶光阀组16上的各个单元的脉冲电压，使其透光或不透光，经曝光镜头成像在待刻码盘上，完成码盘的刻制，得到事先设计的码盘图案。本专利技术的积极效果结构简单，便于调整、操作，在微机的控制下曝光准确、不易出错码，保证光刻质量。附图说明图1是已有技术的结构示意图，图2是本专利技术的结构示意图，图3是本专利技术中控制电路框图，图4是本专利技术中采用的控制程序流程图，图5是本专利技术中的控制电路原理图，摘要附图亦采用图2。具体实施例方式本专利技术按图2所示的结构示意图实施，图2中灯盒15中的光源采用长型PS230x型高压氙灯，触发电压1200V，频率30次/秒，液晶光阀组16采用广东东莞市创显科技有限公司生产的1X20型液晶光阀组，曝光镜头18采用放大倍率0.5，焦距f＝38.2mm，微型计算机19采用89C51单片机，托板17采用5mm厚的铝板，中间带有放置液晶光阀组的长方形孔。微机控制电路参照图3和图5所示的控制电路实施，控制程序采用图4所示的程序流程，图3中的锁存器21采用74LS537锁存器，液晶光阀组驱动模块22采用75451模块。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自控液晶光阀组光刻快门，包括灯盒、曝光镜头、待刻码盘，其特征在于还包括液晶光阀组（１６）、托板（１７）、微型计算机（１９）；在灯盒（１５）的光的传播方向上，从上到下依次安置灯盒（１５）、托板（１７）、曝光镜头（１８）、待刻码盘（２０），在托板（１７）上放置液晶光阀组（１６），使液晶光阀组（１６）置于光路的中心，工作面垂直于曝光镜头（１８）的光轴，待刻码盘（２０）置于曝光镜头（１８）的焦面上，液晶光阀组（１６）与微型计算机（１９）之间按控制电路框图连接；将事先设计的待刻码盘图案编制成受控脉冲电压信号，利用微型计算机（１９）通过控制程序流程控制液晶光阀组（１６）上的各个单元的脉冲电压，使其透光或不透光，经曝光镜头（１８）成像在待刻码盘（２０）上，完成码盘的光刻制造。

【技术特征摘要】
1.一种自控液晶光阀组光刻快门，包括灯盒、曝光镜头、待刻码盘，其特征在于还包括液晶光阀组(16)、托板(17)、微型计算机(19)；在灯盒(15)的光的传播方向上，从上到下依次安置灯盒(15)、托板(17)、曝光镜头(18)、待刻码盘(20)，在托板(17)上放置液晶光阀组(16)，使液晶光阀组(16)置于光路的中心，工作面垂直于曝光镜头(18)的光轴，待刻码盘(20)置于曝光镜头(18)的焦面上，液晶光阀组(16)与微型计算机(19)之间按控制电路框图连接；将事先设计的待刻码盘图案编制成受控脉冲电压信号，利用微型计算机(19)通过控制程序流程控制液晶光阀组(16)上的各个单元的脉冲电压，使其透光或不透光，经曝光镜头(18)成像在待刻码盘(20)上，完成码盘的光刻制造。2.按权利要求1所述的一种自控液晶光阀组光刻快门，其特征在于控制电路框图包括微型计算机(19)、锁存器(21)、液晶光阀组驱动模块(22)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赟，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]