CN109269635A - 一种光源功率检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光源功率检测装置及方法，所述检测装置包括测试架、测试台面、线性滑轨、刻度尺、工控机及多个功率传感器，线性滑轨设于测试架上；测试台面底部设有对应线性滑轨的滑槽，测试台面设于线性滑轨上，测试台面沿线性滑轨前后滑动；刻度尺设于测试架上且位于测试台面的下方，刻度尺与线性滑轨平行；所述功率传感器依次等距设于测试台面上，功率传感器均与工控机电连接。本发明实施例通过采用测试台面平移滑动进而检测待测UV光源的光斑的不同区域的光功率，解决了难以获取UV光源有效固化范围的问题，进而提高了固化的产品良品率。

Description

一种光源功率检测装置及方法

技术领域

本发明涉及曝光/固化功率检测技术领域，尤其涉及一种光源功率检测装置及方法。

背景技术

随着社会的发展，人们对UV固化机的使用也越来越多。UV固化效果是由特定波长的光照射能量和光功率密度决定的，只有当光功率大于一个光功率阈值时，才能达到有效固化；当光功率低于阈值，则不管曝光的时间多长，则均不能进行有效固化，达不到用户所需的固化效果。固化能量的表达方式是E：毫焦耳/平方厘米(mJ/cm2），例如UV光固化涂覆材料的固化能量要求是大于1600mJ/cm2；光功率密度的表达方式是PD：毫瓦/平方厘米（mW/cm2)，例如UV光固化涂覆材料的固化光功率密度要求是大于60mJ/cm2。

目前，现有的固化过程中，人们通常都是检测出UV光源一个整体的平均光功率，然后根据经验或测试结果得出固化时长。然而，UV光源的照射光斑不是所有的区域的都达到光功率阈值，这种根据经验或测试结果进行固化的固化效果差，常常出现无效固化的情况，导致固化的产品良品率低。因此，如何获取UV光源的有效固化范围（即有效光斑范围），成为一个困扰人们多年的难题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种光源功率检测装置及方法，以使能够测出UV光源的有效固化范围。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种光源功率检测装置，包括测试架、测试台面、线性滑轨、刻度尺、工控机及多个功率传感器，线性滑轨设于测试架上；测试台面底部设有对应线性滑轨的滑槽，测试台面设于线性滑轨上，测试台面沿线性滑轨前后滑动；刻度尺设于测试架上且位于测试台面的下方，刻度尺与线性滑轨平行；所述功率传感器依次等距设于测试台面上，功率传感器均与工控机电连接。

进一步地，还包括标尺板，标尺板顶部与测试台面连接，底部悬设于刻度尺上方对应位置，且标尺板与刻度尺垂直。

进一步地，还包括设于测试架上，驱动测试台面前后滑动的驱动机构；所述驱动机构与工控机电连接。

所述驱动机构为滚珠丝杆驱动机构。

相应地，本发明实施例还提供了一种光源功率检测方法，应用于上述的光源功率检测装置中，包括：

步骤1：将光源功率检测装置置于待测UV光源下，检测并记录测试台面在当前位置时测试台面上各点的光功率，并记录测试台面当前的位置信息；

步骤2：以预设距离依次向前移动测试台面，检测并记录测试台面在各个位置时测试台面上各点的光功率；

步骤3：根据检测的光功率信息及对应的位置信息生成待测UV光源的功率分布曲线；

步骤4：根据预设的有效功率阈值计算得到对应的待测UV光源的有效固化范围。

本发明实施例通过提出一种光源功率检测装置及方法，所述检测装置包括测试架、测试台面、线性滑轨、刻度尺、工控机及多个功率传感器，通过采用测试台面平移滑动进而检测待测UV光源的光斑的不同区域的光功率，解决了难以获取UV光源有效固化范围的问题，进而提高了固化的产品良品率。

附图说明

图1是本发明实施例的光源功率检测装置的立体结构图。

图2是本发明实施例的光源功率检测方法的流程示意图。

图3是本发明实施例的光源功率密度分布曲线图。

图4是本发明实施例的异形光斑的功率分布曲线图。

图5是本发明实施例的多峰值光斑的功率分布曲线图。

附图标号说明其中：1、测试架；2、测试台面；3、线性滑轨；4、刻度尺；5、标尺板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

请参照图1，本发明实施例的光源功率检测装置，包括测试架1、测试台面2、线性滑轨3、刻度尺4、标尺板5、工控机及多个功率传感器。

线性滑轨设于测试架上，优选地，测试架的侧面为“U”状，线性滑轨有2个，线性滑轨分设于测试架的左右两侧，刻度尺设于测试架的中部。测试台面底部设有对应线性滑轨的滑槽，测试台面设于线性滑轨上，测试台面沿线性滑轨前后滑动。刻度尺设于测试架上且位于测试台面的下方，刻度尺与线性滑轨平行。功率传感器依次等距设于测试台面上，功率传感器均与工控机电连接。优选地，功率传感器沿垂直于线性滑轨的方向呈一字等距排开。工控机根据功率传感器检测的功率数据生成待测UV光源的光功率曲线以及获得有效固化范围（有效光斑分布图）。

作为一种实施方式，光源功率检测装置还包括标尺板，标尺板顶部与测试台面连接，底部悬设于刻度尺上方对应位置，且标尺板与刻度尺垂直。

作为一种实施方式，光源功率检测装置还包括设于测试架上，驱动测试台面前后滑动的驱动机构；所述驱动机构与工控机电连接。工控机通过驱动机构驱动测试台面沿线性滑轨前后滑动。

作为一种实施方式，驱动机构为滚珠丝杆驱动机构，使测试台面的移动控制更加精准。

请参照图2，本发明实施例的光源功率检测方法，应用于上述的光源功率检测装置中，包括步骤1~步骤4。

步骤1：将光源功率检测装置置于待测UV光源下，检测并记录测试台面在当前位置时测试台面上各点的光功率，并记录测试台面当前的位置信息。

步骤2：以预设距离依次向前移动测试台面，检测并记录测试台面在各个位置时测试台面上各点的光功率。优选地，预设距离的范围为3mm~20mm。

步骤3：根据检测的光功率信息及对应的位置信息生成待测UV光源的功率分布曲线。

步骤4：根据预设的有效功率阈值计算得到对应的待测UV光源的有效固化范围。进而根据有效固化范围确定对应固化计划。如图3所示，一个正常的光斑只有中间的部分光斑的光功率达到阈值；如图4所示，一个异形的光斑只有中间的部分光斑的光功率达到阈值；如图5所示的多峰值的光斑，只有图中阴影部分的光斑的光功率达到阈值，待固化产品以预设速度经过光功率达到阈值的光斑的曝光，才能够进行有效固化；当曝光待固化产品的光斑的光功率未达到阈值，则不管曝光的时间多长，则均不能进行有效固化，达不到用户所需的固化效果。

本发明实施例通过检测的光功率计算获取光能量，公式为E = I*T = I*D/V； I为光照强度（mW/cm2)（即单位光功率密度）；E为光能量E（mJ/cm2)。常规的UV光源的光功率范围为52-135mw/cm2，光能量范围在1552-3658mJ/cm2，工作距离：至少80mm，最好100mm以上；固化时间：1分30秒；传送带速度：大约 1.01-1.06米；UV光固化涂覆材料的固化光功率密度要求是大于60mJ/cm2，用户通过本发明实施例得到UV光源的有效固化范围后，即可进行针对性的曝光生产计划，提高曝光效率，提高固化产品良率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (5)

1.一种光源功率检测装置，其特征在于，包括测试架、测试台面、线性滑轨、刻度尺、工控机及多个功率传感器，线性滑轨设于测试架上；测试台面底部设有对应线性滑轨的滑槽，测试台面设于线性滑轨上，测试台面沿线性滑轨前后滑动；刻度尺设于测试架上且位于测试台面的下方，刻度尺与线性滑轨平行；所述功率传感器依次等距设于测试台面上，功率传感器均与工控机电连接。

2.如权利要求1所述的光源功率检测装置，其特征在于，还包括标尺板，标尺板顶部与测试台面连接，底部悬设于刻度尺上方对应位置，且标尺板与刻度尺垂直。

3.如权利要求1所述的光源功率检测装置，其特征在于，还包括设于测试架上，驱动测试台面前后滑动的驱动机构；所述驱动机构与工控机电连接。

4.如权利要求3所述的光源功率检测装置，其特征在于，所述驱动机构为滚珠丝杆驱动机构。

5.一种光源功率检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任一项所述光源功率检测装置中，包括：

步骤1：将光源功率检测装置置于待测UV光源下，检测并记录测试台面在当前位置时测试台面上各点的光功率，并记录测试台面当前的位置信息；

步骤2：以预设距离依次向前移动测试台面，检测并记录测试台面在各个位置时测试台面上各点的光功率；

步骤3：根据检测的光功率信息及对应的位置信息生成待测UV光源的功率分布曲线；

步骤4：根据预设的有效功率阈值计算得到对应的待测UV光源的有效固化范围。