CN100443953C - 同轴观察紫外投影照射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学、光电子和微电子器件胶合和其它处理用的便于同轴观察的紫外投影照射装置；它包括大功率紫外发光源、投影透镜装置和合光镜，其特征在于所述合光镜上设有可见光入射口、紫外光入射口和合成光出射口，所述投影透镜组上设有紫外光入射口和紫外光出射口，所述大功率紫外发光源位于投影透镜装置的紫外光入射口处，所述投影透镜装置的紫外光出射口与合光镜的紫外光入射口相对应，所述合光镜内设有合光棱镜，所述合成光出射口能够与被照射工件表面相对应；具有结构简单、成本低廉、使用方便、安全、能提高光能利用率的特点，它能在被照射面上产生均匀照明、可直接观察工件的被处理表面，便于对工件进行精确调整、对准的紫外投影照射装置。

Description

同轴观察紫外投影照射装置
技术领域
本发明涉及光学、光电子和微电子器件胶合和其它处理用的便于同轴观察的紫外投影照射装置。
技术背景
在现有技术中，利用紫外光进行表面处理和光敏胶固化的技术具有加工效率高，定位精确，无挥发性溶剂等一系列优点，而被广泛应用于光学、光电子、微电子器件的科研、开发和生产领域。在这些工作过程中，当将两部件胶合固定在一起时，通常是在胶合面处涂布紫外光敏胶后，利用显微镜、定中心仪等仪器来观察并调整所胶合器件的相对位置，使零部件的相对位置与工艺要求相一致后，迅速用紫外光照射胶合面使光敏粘结剂固化，将两个或多个零件位置准确地固定在一起。
为了能够观察到胶合表面的情况，一种方法是在正对胶合表面的方向设置观察用光学系统，固化用的紫外光通过石英或液芯光导管传送到照射面的斜上方，从斜上方照射工件面。日本专利特开2006-176653所公开的装置就采用了这种方法。光从光导管射出后会发散，一般石英光纤的光束发散角约为22度，液芯光纤的发散角达40度或更大。对于较小的工件，发散后的光只有一小部分被工件接收利用，光能利用效率很低，在被照射面上产生的辐照度分布也很不均匀。为了提高光能利用率和改善被照射面上的辐照度均匀性，日本专利特开2001-2501409-光照射装置中提出了一种利用两端为球面的棒状透镜将光纤的出射端面投影成像到被照射面上的方法，大大提高了光能利用率，并能在被照射面上获得好的辐照度均匀性。其缺点是由于投影镜头部分的阻挡，在实际照射时无法同时观察被照射面并对器件的位置进行精确调整。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便、安全，既能够利用可见光直接观察工件的被处理表面，对工件进行精确调整、对准，又能高效率会聚紫外光，在被照射面上产生均匀照明的紫外投影照射装置。
本发明的目的是采用这样的技术解决方案实现的：它包括大功率半导体紫外光源、投影透镜组和合光镜，其特征在于所述合光镜上设有可见光入射口、紫外光入射口和合成光出射口，所述投影透镜组上设有紫外光入射口和紫外光出射口，所述大功率半导体紫外光源位于投影透镜组的紫外光入射口处，所述投影透镜组的紫外光出射口与合光镜的紫外光入射口相对应，所述合光镜内设有合光棱镜，所述合成光出射口与被照射工件表面的方位相对应。
所述合光镜可以是表面镀有紫外或可见光反射膜的平面反光镜，也可以是两个直角棱镜的斜边表面胶合而成的合光棱镜，棱镜胶合的斜边表面镀有紫外或可见光反射膜。所述合成光出射口与被照射工件表面的方位相对应。所述半导体光源的发光面和被照表面光学共轭。
由于本发明采用了大功率紫外半导体光源、投影透镜装置和合光镜相配合的结构，大功率紫外发光源发出的紫外光经过投影透镜组和合光镜有效会聚，基本全部照射到被照射工件上，它克服了光直接从光纤束出射后发散的不足，提高了光能利用率，合光镜的设置能将观察用的可见光与紫外固化光合成为同光轴的照射系统，在实现高效率、均匀照明的同时能够通过合光镜直接观察到被照射部件表面的情况，精确调整和对准部件的位置和中心。
下面结合附图和具体实施方式，对本发明所述的同轴观察紫外投影照射装置作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的合光棱镜结构示意图
图3是本发明的合光发射镜结构示意图
附图标号说明：1-大功率紫外半导体光源、2-紫外光入射口、3-投影透镜组、4-紫外光出射口、5-紫外光入射口、6-可见光入射口、7-合光棱镜、8-合光镜、9-合成光出射口、10-被照射工件表面。11、12-直角棱镜、13-反射膜、14-平面发光镜。
具体实施方式
参照图1、图2：本发明包括大功率紫外半导体光源1、投影透镜组3和合光镜8，所述合光镜8上设有可见光入射口6、紫外光入射口5和合成光出射口9，所述投影透镜组3上设有紫外光入射口2和紫外光出射口4，所述大功率紫外半导体光源1位于投影透镜组3的紫外光入射口2处，所述投影透镜组3的紫外光出射口4与合光镜8的紫外光入射口5相对应，所述合光镜8内设有合光棱镜7，所述合成光出射口9与被照射工件表面10的方位相对应。
所述大功率紫外半导体光源1采用发光二极管(LED)为光源，所述投影透镜组3的作用是将LED所发出的紫外光汇聚经合光镜8投影成像到被照射工件表面10上，合光镜8位于投影透镜组3和被照射工件表面10之间，其作用是反射对紫外固化和表面处理有效的紫外光，透过调整、对准观察用的可见光；或透过对紫外固化和表面处理有效的紫外光，反射调整、对准观察用的可见光。经合光镜8后紫外固化光和观察用可见光合成为同光轴的复合光同时照射在被照射工件表面10上。为了同时实现紫外照射和可见观察，合光镜3上的合成光出射口9供合成后的紫外和可见光照射到被照射工件表面10上；可见光入、出射口6作为观察用可见光的入射、出射通道；所述大功率紫外半导体光源1也可采用半导体激光器(LD)作为光源。
所述合光棱镜7的作用是反射参与紫外固化的紫外光，透过调整、对准观察用的可见光，合光棱镜7由两个直角棱镜11、12胶合而成，在直角棱镜11或12的斜面上镀有反射紫外光的反射膜13，对于可见光，合光棱镜7相当于一个透光的平行平板，操作者可以使用对准装置透过合光棱镜7直接观察和调整被照射的工件。

Claims (2)

1、同轴观察紫外投影照射装置，包括大功率半导体紫外光源、投影透镜组和合光镜，其特征在于所述合光镜上设有可见光入射口、紫外光入射口和合成光出射口，所述投影透镜组上设有紫外光入射口和紫外光出射口，所述大功率半导体紫外光源位于投影透镜组的紫外光入射口处，所述投影透镜组的紫外光出射口与合光镜的紫外光入射口相对应，所述合光镜内设有合光棱镜，所述合光镜上镀有二色性反射膜，所述合成光出射口与被照射工件表面的方位相对应。
2、根据权利要求1所述的同轴观察紫外投影照射装置，其特征在于所述大功率半导体紫外光源为发光二极管和半导体激光器中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6461000B1 (en) * 1999-06-29 2002-10-08 U.S. Precision Lens Incorporated Optical systems for projection displays
CN1749807A (zh) * 2004-09-16 2006-03-22 佳能株式会社 投射型图像显示装置
JP2006208701A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Epson Toyocom Corp 光合分波素子

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