專利名稱：一種自控液晶光閥組光刻快門機構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光學精密刻劃技術領域中涉及的一種自控液晶光閥組光刻快門機構。
技術背景碼盤是光電角位移精密測量儀器和光柵計量測試設備的核心元件，碼盤上的條紋圖案，是通過光學精密刻劃的方式實現(xiàn)的，光刻的質量往往取決于曝光快門的結構形式。國內外光刻快門的結構形式很多，國外的快門結構都很復雜。
與本實用新型最為接近的已有技術，是中國科學院長春光學精密機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)事先設計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和導片輪3之間，兩端分別粘貼在卷片輪5上，光刻時通過傳動桿8帶動凸輪9轉動，可使連桿11上下運動，從而帶動連桿上的棘爪12撥動棘輪13，使導片輪3轉過一個齒，卷片輪5在卷片輪手柄10的作用下，帶動編碼穿孔帶4轉過一個齒，此時燈盒1中的脈沖閃光燈通過觸發(fā)發(fā)出強光，通過編碼穿孔帶4上的編碼穿孔，經(jīng)曝光鏡頭6成像在待刻碼盤14的表面上進行曝光，便得到所需碼盤圖案，完成碼盤的光學刻制。這種快門存在的主要問題是在轉動過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，在打制編碼穿孔帶時即費時又易出錯碼，裝調比較麻煩，若裝調不正確，將會產(chǎn)生漏光或串光，導致碼盤圖案發(fā)生畸變，影響碼盤質量。

發(fā)明內容
為了克服上述已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在于提高對碼盤的刻制質量，保證均勻性，提高分辨率等參數(shù)，適應高精度、小型化的要求，嚴格曝光快門的順暢無誤，特設計一種新型快門機構。
本實用新型要解決的技術問題是提供一種自控液晶光閥組光刻快門機構。解決技術問題的技術方案如圖2所示包括燈盒15、液晶光閥組16、托板17、曝光鏡頭18、微型計算機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與微型計算機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算機19、鎖存器21、液晶光閥組驅動模塊22、液晶光閥組16；微型計算機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，液晶光閥組驅動模塊22的輸出端與液晶光閥組16的輸入端連接。微型計算機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在使能信號下把液晶光閥組16中的每個液晶光閥對應的驅動信號經(jīng)液晶光閥組驅動模塊22輸送給液晶光閥組16，從而按預定要求顯示；將事先設計的待刻碼盤圖案編制成受控脈沖電壓信號，利用微型計算機19通過圖4所示的控制程序流程控制液晶光閥組16上的各個單元的脈沖電壓，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，微型計算機19通過圖4所示的程序流程為開機便首先進行上電復位，之后按下按鍵K1控制顯示圖像與否，若已按下便進行輸出圖案數(shù)據(jù)，若K1沒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)時間的控制信息，鎖入到三個鎖存N1、N2、N3之中，之后產(chǎn)生控制亮場和暗場周期時序信號CTL，時序信號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，但在外加電場超過閾值電壓時，液晶分子的排列狀態(tài)發(fā)生變化，排列方向與電場方向一致使得通過液晶層的光被調制，因而在脈沖電壓的控制下，便能使入射光透過或不透過液晶光閥組，從而液晶光閥組16可起到快門曝光作用，所以將事先設計的待刻碼盤圖案，編制成授控的脈沖電壓信號，利用微型計算機通過一定的程序控制液晶光閥組16上的各個單元的脈沖電壓，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，得到事先設計的碼盤圖案。
本實用新型的積極效果結構簡單，便于調整、操作，在微機的控制下曝光準確、不易出錯碼，保證光刻質量。


圖1是已有技術的結構示意圖，圖2是本實用新型的結構示意圖，圖3是本實用新型中控制電路框圖，圖4是本實用新型中采用的控制程序流程圖，圖5是本實用新型中的控制電路原理圖，摘要附圖亦采用圖2。
具體實施方式
本實用新型按圖2所示的結構示意圖實施，圖2中燈盒15中的光源采用長型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，微型計算機19采用89C51單片機，托板17采用5mm厚的鋁板，中間帶有放置液晶光閥組的長方形孔。微機控制電路參照圖3和圖5所示的控制電路實施，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，液晶光閥組驅動模塊22采用75451模塊。
權利要求1.一種自控液晶光閥組光刻快門機構，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)、微型計算機(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)與微型計算機(19)之間按控制電路框圖連接；將事先設計的待刻碼盤圖案編制成受控脈沖電壓信號，利用微型計算機(19)通過控制程序流程控制液晶光閥組(16)上的各個單元的脈沖電壓，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.按權利要求1所述的一種自控液晶光閥組光刻快門機構，其特征在于控制電路框圖包括微型計算機(19)、鎖存器(21)、液晶光閥組驅動模塊(22)、液晶光閥組(16)；微型計算機(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，液晶光閥組驅動模塊(22)的輸出端與液晶光閥組(16)的輸入端連接；微型計算機(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)在使能信號下把液晶光閥組(16)中的每個液晶光閥對應的驅動信號經(jīng)液晶光閥組驅動模塊(22)輸送給液晶光閥組(16)，從而按預定要求顯示。
專利摘要一種自控液晶光閥組光刻快門機構，屬于光學精密刻劃技術領域中涉及的一種光刻快門機構，本實用新型要解決的技術問題是提供一種自控液晶光閥組光刻快門機構，解決的技術方案是包括燈盒、托板、液晶光閥組、曝光鏡頭、微型計算機、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，微型計算機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，利用微機通過控制程序控制液晶光閥組上的每一個單元的脈沖電壓，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。該快門結構簡單，操作方便。
文檔編號G02F1/13GK2795900SQ20052002810
公開日2006年7月12日 申請日期2005年1月5日 優(yōu)先權日2005年1月5日
發(fā)明者陳赟 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所