專利名稱：一種自控液晶光閥組光刻快門機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)精密刻劃技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種自控液晶光閥組光刻快門機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景碼盤是光電角位移精密測(cè)量?jī)x器和光柵計(jì)量測(cè)試設(shè)備的核心元件，碼盤上的條紋圖案，是通過(guò)光學(xué)精密刻劃的方式實(shí)現(xiàn)的，光刻的質(zhì)量往往取決于曝光快門的結(jié)構(gòu)形式。國(guó)內(nèi)外光刻快門的結(jié)構(gòu)形式很多，國(guó)外的快門結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜。
與本實(shí)用新型最為接近的已有技術(shù)，是中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研制的“編碼穿孔帶式光刻快門”，如圖1所示包括燈盒1、滾輪2、導(dǎo)片輪3、編碼穿孔帶4、卷片輪5、曝光鏡頭6、卷片輪支架7、傳動(dòng)桿8、凸輪9、卷片輪手柄10、連桿11、棘爪12、棘輪13、待刻碼盤14。
編碼穿孔帶4上的編碼穿孔的排列，是根據(jù)事先設(shè)計(jì)的碼盤圖案在編碼穿孔帶上打孔的，孔的排列反映出待刻碼盤14上的碼盤圖案。編碼穿孔帶4放在滾輪2和導(dǎo)片輪3之間，兩端分別粘貼在卷片輪5上，光刻時(shí)通過(guò)傳動(dòng)桿8帶動(dòng)凸輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，可使連桿11上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿上的棘爪12撥動(dòng)棘輪13，使導(dǎo)片輪3轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，卷片輪5在卷片輪手柄10的作用下，帶動(dòng)編碼穿孔帶4轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，此時(shí)燈盒1中的脈沖閃光燈通過(guò)觸發(fā)發(fā)出強(qiáng)光，通過(guò)編碼穿孔帶4上的編碼穿孔，經(jīng)曝光鏡頭6成像在待刻碼盤14的表面上進(jìn)行曝光，便得到所需碼盤圖案，完成碼盤的光學(xué)刻制。這種快門存在的主要問(wèn)題是在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中易卡住編碼穿孔帶，造成編碼穿孔帶的損壞，從而造成刻制失敗，同時(shí)，在打制編碼穿孔帶時(shí)即費(fèi)時(shí)又易出錯(cuò)碼，裝調(diào)比較麻煩，若裝調(diào)不正確，將會(huì)產(chǎn)生漏光或串光，導(dǎo)致碼盤圖案發(fā)生畸變，影響碼盤質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述已有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提高對(duì)碼盤的刻制質(zhì)量，保證均勻性，提高分辨率等參數(shù)，適應(yīng)高精度、小型化的要求，嚴(yán)格曝光快門的順暢無(wú)誤，特設(shè)計(jì)一種新型快門機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自控液晶光閥組光刻快門機(jī)構(gòu)。解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如圖2所示包括燈盒15、液晶光閥組16、托板17、曝光鏡頭18、微型計(jì)算機(jī)19、待刻碼盤20。在燈盒15的光的傳播方向上，從上到下依次安置燈盒15、托板17、曝光鏡頭18、待刻碼盤20，在托板17上放置液晶光閥組16，使液晶光閥組16置于光路的中心，工作面垂直于曝光鏡頭18的光軸，待刻碼盤20置于曝光鏡頭18的焦面上，液晶光閥組16與微型計(jì)算機(jī)19之間按圖3所示的控制電路框圖連接。圖3所示的控制電路框圖包括微型計(jì)算機(jī)19、鎖存器21、液晶光閥組驅(qū)動(dòng)模塊22、液晶光閥組16；微型計(jì)算機(jī)19的輸出端與鎖存器21的輸入端連接，鎖存器21的輸出端與液晶光閥組模塊22的輸入端連接，液晶光閥組驅(qū)動(dòng)模塊22的輸出端與液晶光閥組16的輸入端連接。微型計(jì)算機(jī)19發(fā)出的控制程序指令輸入到鎖存器21，被鎖存在鎖存器21中，鎖存器21在使能信號(hào)下把液晶光閥組16中的每個(gè)液晶光閥對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)液晶光閥組驅(qū)動(dòng)模塊22輸送給液晶光閥組16，從而按預(yù)定要求顯示；將事先設(shè)計(jì)的待刻碼盤圖案編制成受控脈沖電壓信號(hào)，利用微型計(jì)算機(jī)19通過(guò)圖4所示的控制程序流程控制液晶光閥組16上的各個(gè)單元的脈沖電壓，使其透光或不透光，經(jīng)曝光鏡頭18成像在待刻碼盤20上，完成碼盤的刻制。按圖5所示的控制電路，微型計(jì)算機(jī)19通過(guò)圖4所示的程序流程為開機(jī)便首先進(jìn)行上電復(fù)位，之后按下按鍵K1控制顯示圖像與否，若已按下便進(jìn)行輸出圖案數(shù)據(jù)，若K1沒(méi)有按下便處于等待狀態(tài)，按鍵K1按下后，把液晶光閥組亮暗持續(xù)時(shí)間的控制信息，鎖入到三個(gè)鎖存N1、N2、N3之中，之后產(chǎn)生控制亮場(chǎng)和暗場(chǎng)周期時(shí)序信號(hào)CTL，時(shí)序信號(hào)CTL產(chǎn)生后，便再次回到按鍵K1是否按下的狀態(tài)。
工作原理說(shuō)明液晶光閥組16具有旋光性，液晶分子排列有扭曲現(xiàn)象，不能正常透光或不透光，但在外加電場(chǎng)超過(guò)閾值電壓時(shí)，液晶分子的排列狀態(tài)發(fā)生變化，排列方向與電場(chǎng)方向一致使得通過(guò)液晶層的光被調(diào)制，因而在脈沖電壓的控制下，便能使入射光透過(guò)或不透過(guò)液晶光閥組，從而液晶光閥組16可起到快門曝光作用，所以將事先設(shè)計(jì)的待刻碼盤圖案，編制成授控的脈沖電壓信號(hào)，利用微型計(jì)算機(jī)通過(guò)一定的程序控制液晶光閥組16上的各個(gè)單元的脈沖電壓，使其透光或不透光，經(jīng)曝光鏡頭成像在待刻碼盤上，完成碼盤的刻制，得到事先設(shè)計(jì)的碼盤圖案。
本實(shí)用新型的積極效果結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)整、操作，在微機(jī)的控制下曝光準(zhǔn)確、不易出錯(cuò)碼，保證光刻質(zhì)量。


圖1是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本實(shí)用新型中控制電路框圖，圖4是本實(shí)用新型中采用的控制程序流程圖，圖5是本實(shí)用新型中的控制電路原理圖，摘要附圖亦采用圖2。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型按圖2所示的結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)施，圖2中燈盒15中的光源采用長(zhǎng)型PS230x型高壓氙燈，觸發(fā)電壓1200V，頻率30次/秒，液晶光閥組16采用廣東東莞市創(chuàng)顯科技有限公司生產(chǎn)的1X20型液晶光閥組，曝光鏡頭18采用放大倍率0。5，焦距f＝38.2mm，微型計(jì)算機(jī)19采用89C51單片機(jī)，托板17采用5mm厚的鋁板，中間帶有放置液晶光閥組的長(zhǎng)方形孔。微機(jī)控制電路參照?qǐng)D3和圖5所示的控制電路實(shí)施，控制程序采用圖4所示的程序流程，圖3中的鎖存器21采用74LS537鎖存器，液晶光閥組驅(qū)動(dòng)模塊22采用75451模塊。
權(quán)利要求1.一種自控液晶光閥組光刻快門機(jī)構(gòu)，包括燈盒、曝光鏡頭、待刻碼盤，其特征在于還包括液晶光閥組(16)、托板(17)、微型計(jì)算機(jī)(19)；在燈盒(15)的光的傳播方向上，從上到下依次安置燈盒(15)、托板(17)、曝光鏡頭(18)、待刻碼盤(20)，在托板(17)上放置液晶光閥組(16)，使液晶光閥組(16)置于光路的中心，工作面垂直于曝光鏡頭(18)的光軸，待刻碼盤(20)置于曝光鏡頭(18)的焦面上，液晶光閥組(16)與微型計(jì)算機(jī)(19)之間按控制電路框圖連接；將事先設(shè)計(jì)的待刻碼盤圖案編制成受控脈沖電壓信號(hào)，利用微型計(jì)算機(jī)(19)通過(guò)控制程序流程控制液晶光閥組(16)上的各個(gè)單元的脈沖電壓，使其透光或不透光，經(jīng)曝光鏡頭(18)成像在待刻碼盤(20)上，完成碼盤的光刻制造。
2.按權(quán)利要求1所述的一種自控液晶光閥組光刻快門機(jī)構(gòu)，其特征在于控制電路框圖包括微型計(jì)算機(jī)(19)、鎖存器(21)、液晶光閥組驅(qū)動(dòng)模塊(22)、液晶光閥組(16)；微型計(jì)算機(jī)(19)的輸出端與鎖存器(21)的輸入端連接，鎖存器(21)的輸出端與液晶光閥組模塊(22)的輸入端連接，液晶光閥組驅(qū)動(dòng)模塊(22)的輸出端與液晶光閥組(16)的輸入端連接；微型計(jì)算機(jī)(19)發(fā)出的控制程序指令輸入到鎖存器(21)，被鎖存在鎖存器(21)中，鎖存器(21)在使能信號(hào)下把液晶光閥組(16)中的每個(gè)液晶光閥對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)液晶光閥組驅(qū)動(dòng)模塊(22)輸送給液晶光閥組(16)，從而按預(yù)定要求顯示。
專利摘要一種自控液晶光閥組光刻快門機(jī)構(gòu)，屬于光學(xué)精密刻劃技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種光刻快門機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自控液晶光閥組光刻快門機(jī)構(gòu)，解決的技術(shù)方案是包括燈盒、托板、液晶光閥組、曝光鏡頭、微型計(jì)算機(jī)、待刻碼盤；在燈盒的光的傳播方向上，從上到下依次安置燈盒、托板、曝光鏡頭、待刻碼盤；在托板上固連放置液晶光閥組，使液晶光閥組置于光路中心，工作面垂直于曝光鏡頭的光軸，待刻碼盤置于曝光鏡頭的焦面上，微型計(jì)算機(jī)與液晶光閥組按控制電路連接，將待刻碼盤圖案編制成受控脈沖電壓信號(hào)，利用微機(jī)通過(guò)控制程序控制液晶光閥組上的每一個(gè)單元的脈沖電壓，使其透光或不透光，經(jīng)曝光鏡頭成像在待刻碼盤上完成光刻。該快門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
文檔編號(hào)G02F1/13GK2795900SQ20052002810
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者陳赟 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所