PCB曝光机照明系统的均匀性仿真与研究

近年来,电子信息类产品在不断地追求着高性能化,印刷电路板也随之高密度、微线化。紫外线曝光机是印制板制造工艺中的重要设备,而光学曝光作为PCB制作工艺过程中的一个重要环节对光照度的均匀性要求比较严格,现应用非成像光学的设计方法,实现了一种新型的曝光机均匀照明系统,并使用基于蒙特卡罗法的光线追迹软件对该光学系统进行了模拟仿真。实验表明,采用该研究设计的照明系统能够改善PCB曝光机紫外照明光源的配光性能,光强分布均匀稳定、能够满足光学曝光过程对光源的指标要求,具有可操作性。     

曝光机的能量稳定性研究

分析了PCB行业曝光机的故障停机问题,指出可以通过监控照度的方法,监控曝光机的能量输出,达到稳定曝光机运行的目的.     

LED阵列式紫外固化光源光学系统设计

设计了一种新型的LED阵列式紫外固化光源系统,该系统主要包括多路可控恒流源,紫外LED空间阵列及光学系统等,其中紫外LED空间阵列结构提高了光源的辐照度和均匀性。在分析光源结构的基础上,对其光学系统进行了设计,给出了LED空间阵列光学系统的设计方法和设计实例,并利用Light Tools光学仿真软件对其进行了模拟。结果表明:采用该光学设计方法得到的空间阵列辐照系统,其紫外辐照度可达200 mW/cm²,辐照面上光强分布均匀稳定,能够满足紫外光固化过程对光源的指标要求。     

镀膜玻璃的瑕疵在线检测系统实验研究

对镀膜玻璃的瑕疵在线检测系统进行了整体设计，对镀膜玻璃瑕疵的光学性能进行了分析，并对光学系统进行了设计和研究，并用面阵CCD采集了在光照下的带有瑕疵的镀膜玻璃图像进行实验论证，为镀膜玻璃的在线实时检测系统做了实验基础。     

光学成像系统光学波前的高精度测试

基于扩展奈波尔-泽尼克理论,分析了不同出瞳振幅分布情况对光学系统焦面处光强分布的影响.针对光学成像系统出瞳振幅实际分布状态,提出了一种新的测试光学波前的方法,解决了相位恢复算法中出瞳振幅分布不均匀和快速傅里叶变换引入计算误差的问题.通过测评实验,对一光学系统进行了测试,获得的光学系统出瞳波前(PV)值为0.196 5λ...     

均匀照明和照度分布计算

一些复杂的照明系统,对光能利用效率,照明均匀性、照度等要求较高。为实现这些要求,在光学系统结构形式、光学设计、质量评价等方面,提出了一些新问题。本文介绍一种均匀照明元件——光学积分器,并讨论一个通用的照度分布计算。     

光学传递函数仪在红外光学系统装调中的应用

从光学系统装调中影响像质的误差来源出发,分析了光学传递函数仪的检测结果与光学系统装调误差之间的关系,讨论了光学传递函数仪在红外光学系统装调中的应用。实验证明,光学传递函数仪在红外光学系统装调中的应用是可行的。     

高能高准直性太阳模拟器设计

设计一种能够同时满足辐照面辐照度达到一个太阳常数和32′张角的太阳模拟器。利用理论计算和光学软件仿真相结合的设计方式,对聚光系统、积分器和准直系统分别进行设计与优化,并提出一种新的氙灯建模方式,最后利用lighttools对整体光学系统进行仿真分析,获得了各部件在光学系统中的最佳位置,使整个光学系统达到较高的能量利用率和辐照均匀性。     

均匀照明系统的设计与应用

本文对提高光学系统照明均匀性问题进行了详细的研究,提出了多种改善照明均匀性的光学系统设计方案,列举了有关应用方面的问题。     

梯度折射率光学及其零件制造

一、前言随着科学技术的发展,对光学仪器成像质量的要求也越来越高。在通常的情况下,要得到高质量的光学系统,一般需要复杂的光学结构,这样一来仪器的成本就要高。用非球面光学零件虽然可以简化光学系统结构,减少镜片数量,可是非球面加工,大量的抛光加工还需要手工去完成。这样一来仪器造价就大大增加了。在不影响光学性     

大型月球模拟器总体研究

论述了大型月球模拟器的工作原理,对口径为Φ2 500mm月球模拟器进行了系统设计,整个系统由光源、匀光板、光源控制系统、计算机控制系统、模拟器机械系统等组成。提出了大型月球模拟器光学系统的设计方案,采用LED阵列作为月球模拟器光源,使用光源控制系统控制LED组元的亮灭模拟月相变化,从而真实地模拟了月球的准直、均匀性以及月相变换的特性。经对月球模拟器进行光机结构分析和仿真分析,得到其最大自重变形为16.4μm,最大自重应变为2.1×10-4 m/m,不同月相的发光面照度不均匀度为14.7%,亮度不均匀度为17.2%,均满足设计指标要求。     

在线图像可视铁谱成像系统的像面照度均匀性

为了定量评价在线图像可视铁谱(OLVF)成像系统的像面照度均匀性,建立了一种像面照度模型。以像方参数及放大倍率表征物方视场,将物方视场区域离散化,采用朗伯余弦理论建立入瞳模式的像面照度模型,实现了像面照度的计算与均匀性评价。利用Matlab进行了物面照度仿真分析,确定了OLVF成像系统环形阵列光源的发光二极管(LED)数量,基于像面照度分析确定了最佳成像焦距和放大倍率。计算了油腔通油情况下成像系统中的光能量损耗以及磨粒沉积面的照度分布,建立了油液吸光系数与CCD像面轴上像点照度的关系。结果显示:LED发光强度已知时,仿真计算的像面不均匀度约为5.60%,实际测试的像面不均匀度为8%~9%,满足不均匀度≤10%的要求。开展了磨粒铁谱图像采集实验,结果表明:图像中磨粒清晰可辨,便于图像分割与视觉特征提取。提出的模型可定量描述OLVF成像系统的像面照度,可作为优化系统结构,提高系统成像性能的依据。     

高世代平板显示光刻机照明系统中梯形视场的设计与仿真

针对大面积薄膜晶体管(TFT)液晶显示生产中的高世代光刻机(6代以上)照明系统改进,设计了一种新颖的梯形拼接照明视场方案。使用设置在微透镜阵列入瞳处的视场光阑阵列实现了梯形拼接照明视场,同时简化了系统设计。相较于以尼康平板液晶显示器(FPD)光刻机为代表的现有梯形拼接视场方案,提出的设计方案能减少投影物镜的热负担,同时在一定程度上提高照明系统的光能透过率。通过Lighttools建模分析,说明该设计方案能够实现梯形照明视场并且积分均匀性在1%以内,达到了设计预期效果。     

模块化等亮度LED路灯设计

针对当前LED路灯照明采用照度均匀的设计方法无法满足道路照明实际需求的情况,通过推导自由母线的偏微分方程,在研究路灯配光特性的基础上,应用SolidWorks软件建立LED路灯的光学模型,将光学模型导入TracePro软件进行仿真,应用DIALux软件模拟实际道路场景和路面的光照情况,完成一款符合国家标准的LED道路照明灯具配光设计。设计灯具的路面亮度总均匀度和路面纵向均匀度分别为0.82和0.77,都高于国家照明标准,既满足亮度均匀性的要求,也满足照度均匀性的要求。并研发了一款全新的模块化灯具结构,实用方便,市场前景广阔。     

面板检测用显微镜光学系统设计

为了实现对面板上缺陷精细分析和分类,设计了可见光波段、数值孔径为0.42的复消色差平场显微物镜和照明光学系统.通过合理结构优化、光焦度分配和材料的选择,优化出平场复消色差物镜,使其MTF曲线接近衍射极限.采用科勒照明匀光方案,设计照明光学系统,并用Lighttools软件对照明光学系统进行仿真.实验表明,光学系统分辨率...     

LED和梯度折射率透镜投影系统光路设计

现有的数字光处理投影(DLP)系统采用色轮和中继透镜等元器件,由此导致投影系统结构复杂。针对现有技术的缺陷,本文设计了一种以三色LED作为照明光源,以梯度折射率透镜形成平行光的新型DLP投影系统。和传统的投影系统相比,减少了色轮、中继透镜、反射镜等元器件,简化了光学系统的结构。借助于Tracepro软件进行了模拟与仿真,对光线追迹的结果进行分析,分析得到整个投影系统的光斑均匀性为96.9%。结果表明本设计使投影系统的光路得到了简化,光斑的均匀性也得到了改善。本设计只需要选择合适的投影镜头,就可以消除LED面光源宽度过大对投影光斑的影响。     

大面积发散太阳模拟器均匀照明方法研究

为实现太阳模拟器的大辐照面积均匀照明,研究了大面积发散太阳模拟器光学系统的设计与仿真。分析了复眼透镜阵列组与发散投影系统工作原理及旁瓣效应产生机理;基于嵌套建模思想,结合多项式拟合方法,得出了氙灯轴上强度分布曲线,并根据氙灯发光能量对称性质,实现了氙灯空间光强分布模拟;结合提出的光学系统设计边界条件与参数,设计了光束整形系统、复眼透镜阵列组和发散投影系统。实验结果表明：当工作距离为20000mm,辐照面直径1500mm范围内,辐照均匀度为92.8%,满足了大面积发散太阳模拟器均匀照明的使用需求。