CN101107558A - 自动聚焦跟踪系统 - Google Patents

Abstract

一种自动聚焦跟踪系统将指向TFT阵列的显微镜连续保持在焦点对准状态，以消除否则将会需要的自动聚焦时间。所述自动聚焦跟踪系统部分地包括显微镜Z执行机构，自动聚焦传感器，模数转换器，信号调节器、PID控制器以及数模转换器。执行机构调节显微镜物镜与目标之间的距离，所述执行机构部分地包括放大器、线性电机以及提供位置反馈的线性编码器。所述自动聚焦传感器与所述模数转换器以及所述信号调节器共同适于监控和检测显微镜物镜与目标之间的距离，并且向所述放大器提供测量后的距离。所述PID控制器与所述数模转换器共同使得令显微镜物镜和目标分开的距离保持稳定，从而保持最佳聚焦。

Description

自动聚焦跟踪系统

相关申请的交叉参考

根据35 U.S.C 119(e)，本申请要求于2005年1月21日提交的题为“自动聚焦跟踪系统”的第60/646,119号美国申请的优先权，该申请的全部内容在此通过引用而并入本文。

发明背景

本发明涉及基于液晶(LC)技术的平板显示器，更具体地说，涉及对组成这种显示器的组件的检验。

在LC显示器制造过程中，大型清晰的薄玻璃板被用作基底，以沉积薄膜晶体管(TFT)阵列。通常，一个玻璃基板内包含几个独立的TFT阵列，因而常常称作TFT面板。

通过一系列过程来完成TFT图案沉积，在每个过程中，在先前的层(或玻璃)上方沉积一种特殊的物质(例如金属、铟锡氧化物(ITO)、晶体硅、无定形硅等)。每个过程通常包括多个步骤，例如沉积、形成掩模、蚀刻、剥离等。

在每个过程中以及每个过程所包含的各种步骤中，可能会出现很多生产缺陷，而这些缺陷可能会影响最终的LCD产品的电学和/或光学性能。如图1所示，所述缺陷包括但不限于以下几个方面：ITO112中的金属突起110，金属116中的ITO突起114，所谓的蚀刻缺口118；断路120；晶体管124中的短路122，以及杂质粒子126。其它缺陷包括掩模问题、以及过蚀刻或蚀刻不足。

即使TFT沉积过程受到严格的控制，缺陷的出现仍然是不可避免的。这样就会限制产量，同时也会对生产成本造成不利的影响。通常，在重要的沉积过程之后使用一个或多个自动光学检验(AOI)系统对TFT阵列进行检验，并且通过一种被称作阵列检验器(AC)的光电检验机器来测试经检验的TFT阵列。一般情况下，AOI与AC系统提供缺陷坐标；但是它们并不提供高分辨率的图像，而高分辨率的图像却是将缺陷归类为消光杂质、可修复的缺陷或者仅仅是不影响TFT阵列性能的缺陷(所谓的过程缺陷)所必需的。缺陷坐标信息被传送给TFT阵列修复工具，TFT阵列修复工具也称作阵列补救器(AS)，按照惯例，上述缺陷的分类是由TFT阵列修复机器的操作者来完成的。

每个面板的平均缺陷数量都可能会随着TFT阵列生产制造商和生产制造设备的不同而有所改变。通常对于每个第七代面板来说，TFT阵列装配线内的缺陷检查及修复能力的大小为处理300-400个缺陷。通常假定每个面板有5％-10％的缺陷需要修复。

由于TFT阵列部件通常非常微小(通常子像素大小为80×240μm)，所以为了确定缺陷是否是可修复的而使用显微镜来进行缺陷检查。相对于面板的尺寸(通常为2.1×2.4m)来说，显微镜的视场较小(在100×100μm到2×2mm的范围内变化)。如图2所示，显微镜安装在精密的XY载物台上，以便能够将显微镜从一个缺陷派遣到另一个缺陷。从早期由AOI和AC检验系统执行的检验过程中可以获知缺陷坐标。在缺陷检查及修复期间，凭借真空卡盘使得玻璃板在XY载物台下方保持固定。在检查之后，通常借助于激光微调、激光焊接或通过桥接明线缺陷(通常利用化学汽相沉积(CVD)技术)来处理可修复的缺陷。

当使用高放大倍率时，显微镜的焦深范围能够小到例如+/-0.6微米。例如由于(a)面板尺寸相对较大、(b)面板厚度的变化、(c)在检验/修复过程中非零Z随着在X和Y方向移动而发生变化、以及(d)在面板的宽阔区域上方的面板固定器(卡盘)中的非零Z的变化，相对于检验或修复光学器件来说，维持面板的Z位置是困难的。因此，在将显微镜分配到新的缺陷位置之后，显微镜需要重调焦距以便为缺陷检查提供清晰图像以及使其能够获得所需的激光光斑尺寸，从而便于进行适当的激光微调。因此，显微镜的聚焦始终在新的缺陷位置执行，并且是自动进行的。通常自动聚焦动作的持续时间大约为秒级。在这段期间，仪器既不用来进行缺陷检查，也不用来进行激光微调，从而仪器保持空闲状态。对于通常每个面板具有400个缺陷来说，自动聚焦过程消耗大约400秒的仪器空闲时间。空闲时间破坏了仪器的利用率。当阵列补救仪器配备了自动缺陷修复能力时，也就是说在不需要操作者协助的情况下进行修复时，减小或消除自动聚焦周期变得尤其重要。

图2示出了示例性的TFT阵列修复机。在图2中，附图标号202、204、206、208以及210分别表示花岗岩基座、提供Y方向运动的托台(gantry)、X方向运动的车架、能够在Z方向移动以便进行聚焦的显微镜和激光工具、以及适于支撑和固定玻璃板的卡盘。

在一些已知的TFT阵列修复或阵列补救仪器中，显微镜配备有面扫描电荷耦合器件(CCD)照相机，用于记录检查图像(review image)以及在监视器上将图像显示给操作者。随后对记录的图像进行数字图像处理(DIP)，以提取出与需要焦点自动校正所达到的程度有关的信息。几种DIP算法广泛用于获得聚焦质量标准(FQC)。大多数算法都是基于对清晰的、对焦准确的图像展示了高空间频率分量的最多内容这一观点的。通常DIP算法包括以下步骤：i)对图像强度进行标准化；ii)将高通数字滤波器应用于图像(例如拉普拉斯算子)；iii)将绝对值算子应用于滤波后的图像；iv)对所有像素强度值进行积分(求和)，以便获得处理后的图像的FQC值。

图3示出了作为显微镜物镜垂直方向(Z方向)的位置的函数的FQC，该FQC是从最佳聚焦点周围±20μm范围内的阵列图像中得到的。用20倍的物镜放大倍数和0.42的光圈来产生如图3所示的曲线。曲线上的每个圆点对应于单独的图像。在图3所示的示例中，通过视觉判断可知，最佳聚焦与在-2.5μm处FQC的最大值相符。

基于DIP的自动聚焦方法相对简单，施行起来也较为便宜，并且不需要额外的硬件。然而，所述该方法存在很多缺陷，其中的几个缺陷将在下文中加以描述。首先，在成像场景中需要利用高对比度特性来计算FQC。因此DIP方法无法用于空白的或几乎空白的图像。其次，FQC的单次采样并不能说明显微镜是位于最佳聚焦点上方还是下方。而且，一个FQC的单次采样不足以确定将要达到最佳焦点位置的距离。因此DIP方法需要一个以上的图像来推算出最佳焦点。另外，在相对狭窄范围(例如20倍物镜的±20μm范围)之外，FQC变成非单调的。因而，甚至FQC的多个采样常常也无法表明接近最佳焦点位置的趋势。

为了克服上述缺陷，显微镜被移动到距离最佳焦点位置足够远的位置，以保证显微镜位于已知的最佳焦点位置一侧。随着显微镜向最佳焦点位置移动，同时记录下FQC曲线图。在此过程中，显微镜超过最佳聚焦点，以便能够对相关的FQC曲线图的最大值点进行定位。通常利用所记录的FQC采样点之间的插值来计算FQC最大值点，以改善聚焦精度。随后，使显微镜倒退回与计算得到的FQC最大值点对应的位置，从而提供近似的最佳焦点位置。

众所周知，虽然有了上述的发展，但是DIP方法是缓慢的，并且依赖于所需的自动聚焦范围和CCD照相机帧频，DIP方法可能需要1到5秒钟来完成自动聚焦任务。例如，如果所需的自动聚焦范围为±150μm，那么每隔5μm对FQC进行一次采样，并且照相机帧频为每秒30帧，在该范围内记录FQC不可能会快于2秒。

一种优化搜索FQC的方法是减小获得FQC最大值所需的FQC样本数量，从而缩短自动聚焦时间。这种搜索可通过在整个自动聚焦范围内执行相对粗糙和快速的搜索、并随后在最佳聚焦点附近执行更加精确的搜索来完成。然而，即使采用优化的搜索方法，自动聚焦时间仍然不可能达到1秒以下。

依照另外一种众所周知的技术，该项技术并未对图像进行数字处理，而是通过高通模拟滤波器对模拟合成的视频信号进行处理，并将处理后的信号进行数字化以计算FQC。该项技术减少了获得FQC曲线所需的计算量，但是由于需要逐个图像地对FQC曲线进行采样，因此这项技术有着与DIP技术相同的缺陷。利用上述技术可实现的自动聚焦时间大约为1秒。

图4为另一种基于DIP的自动聚焦传感器的示意图，该自动聚焦传感器被称作线扫描DIP传感器(LS-DIP)。如图4所示，附图标号402表示缺陷检查照相机(面扫描CCD)，附图标号404表示结构光照明物面的像，附图标号406表示筒内透镜，附图标号408表示线扫描CCD传感器分光镜，附图标号410表示结构光照明分光器，附图标号412表示显微镜物镜，附图标号414表示结构光照明物面，附图标号416表示物面，附图标号418表示线扫描照相机的筒内透镜，附图标号420表示线扫描图像传感器上的结构光照明物面的像，附图标号422表示线扫描图像传感器，附图标号424表示结构光投影筒内透镜，附图标号426表示狭缝阵列，附图标号428表示高亮度光源(例如超发射发光二极管)，附图标号430表示投影到物面上的结构光的放大图，附图标号432表示成像到线扫描图像传感器上的物面的截面。

LS-DIP技术与前述DIP方法基于相似的原理。该项技术需要通过沿着Z轴移动显微镜、接着计算对应于FQC曲线最大值的焦点对准的Z坐标来获得FQC曲线。由于使用线扫描传感器而不是面扫描阵列来获得FQC，因此自动聚焦时间略有减小。例如，能够每隔15微秒读取一次具有40MHz像素时钟的512像素的线扫描传感器，这就意味着对应于每秒66,666帧。使用这一帧频，使得获取FQC曲线所需的时间取决于Z(聚焦)方向运动执行机构的速度，而不是取决于照相机的帧频。由于无法保证成像到线扫描图像传感器上的物面的截面包括足够数量的用于计算有效FQC的高对比度特征，因此将结构光图案投影到物面上。将结构光投影到物面上还使得LS-DIP在平面以及无特征的物体上能够使用。通常，利用LS-DIP方法，自动聚焦需要约0.5秒。

传统的基于DIP的自动聚焦方法存在需要沿着Z轴扫描以获取FQC曲线的常见缺陷。在扫描期间显微镜的聚焦状态未被确定，并且只有在到达新的缺陷检查位置时才会启动自动聚焦序列。因此，自动聚焦时间总是使检查过程延迟。此外，由于DIP方法不能在显微镜在XY平面内移动过程中保持聚焦，因此DIP方法不适用于利用闪光灯照明来获得在飞行中的快速缺陷图像，其中闪光灯照明可冻结显微镜的移动以防止图像模糊。

发明内容

按照本发明，显微镜连续保持在焦点对准状态，以便消除否则将会需要的自动聚焦时间。只要显微镜指向目标面板(例如经受检验的TFT阵列)，并且无论显微镜是静止的还是运动的，都将保持焦点对准位置。

按照本发明，保持显微镜处于持续聚焦模式的自动聚焦跟踪系统部分地包括显微镜Z方向执行机构、自动聚焦传感器、模数转换器(ADC)、信号调节器、数字比例积分微分(PID)控制器以及数模转换器(DAC)。

执行机构适于调节显微镜物镜与目标之间的距离，所述执行机构部分地包括放大器、线性电机以及提供位置反馈的线性编码器。所述自动聚焦传感器与ADC以及信号调节器一起适于连续监控和检测显微镜物镜与目标之间的距离，并向放大器提供测得的距离。PID控制器与DAC共同使得令显微镜物镜与目标分离的距离保持稳定，从而保持最佳聚焦。

由放大器、PID控制器、DAC以及执行机构所构成的控制回路用于最小化预定值与检测到的Z位置之间的误差ε。对于给定的玻璃厚度，预定值保持恒定，并且对应于近似的焦点对准位置。为了校正例如玻璃厚度的偏差，预定值被动态更新以解决这种偏差问题。

附图说明

图1示出了具有周期性晶体管阵列的大型扁平图案化介质的一部分的顶视图中的多个非周期性缺陷；

图2示出了适于检验平板显示器的系统的透视图；

图3示出了作为显微镜物镜垂直方向(Z方向)位置的函数的FQC；

图4示出了基于DIP的自动聚焦传感器的示意图；

图5示出了根据本发明一个实施方案的自动聚焦跟踪传感器阵列的多个模块；

图6示出了根据本发明一个实施方案使用光学AF传感器的自动聚焦跟踪系统的功能框图；

图7示出了自动聚焦跟踪传感器对显微镜位置沿着Z轴变化的响应曲线。

具体实施方式

按照本发明的一个实施方案，控制端和经受检验和/或修复的目标表面之间的距离保持基本固定。为了达到这一目的，非接触式传感器(本文中也称作间隙传感器)连续地测量控制端与目标表面之间的距离。伺服控制系统接收所测量的距离，并且作为响应而改变控制端相对于目标表面的位置，以便保持两者之间的距离基本固定。

在一个实施方案中，控制端包括显微镜和/或修复单元，目标表面是形成于面板上的TFT阵列。在这种实施方案中，显微镜在瞄准TFT阵列的同时，连续保持焦点对准状态，从而不需要在TFT阵列面板上的每个感兴趣的位置进行重新聚焦。对于这种示例性的实施方案来说，希望保持控制端与目标表面之间的距离基本固定，并且允许在显微镜的景深内存在一定的公差范围。参照其中所述控制端为显微镜的实施方案进行了下面的描述。然而，应当理解的是，所述控制端可以包括其它检验或修复设备，例如激光微调设备。

如图5所示，通过跟踪伺服控制系统将显微镜保持在自动聚焦模式下，所述跟踪伺服控制系统部分地包括显微镜Z执行机构520、非接触式间隙或高度传感器542(本文中也称作自动聚焦AF传感器)、模数转换器(ADC)544、信号调节器546、数字比例积分微分(PID)控制器548以及数模转换器(DAC)550。

显微镜Z执行机构520适于调整显微镜物镜与目标之间的距离，并且如图5所示，其部分的包括放大器502、线性电机504以及提供位置反馈的线性编码器506。非接触式间隙传感器542连同ADC 544和信号调节器546一起适于连续监控和测量显微镜物镜与目标之间的距离，并向控制器560提供测量后的距离。PID控制器548连同DAC550一起适于使显微镜物镜与目标分开的距离保持稳定，从而保持最佳聚焦。

由控制器560、比较器565、PID 548、DAC 550以及Z执行机构520所构成的控制回路适于最小化提供给控制器560的预定值(本文中也称作设定值)与间隙传感器542、ADC 544及信号调节器546所检测到的Z位置之间的误差ε。信号调节器546适于将从ADC 544接收到的信号线性化，从而提供所需的精度、辨析率和可重复性。对于给定的玻璃厚度来说，所述设定值保持恒定，并且对应于近似的焦点对准位置。众所周知，有限的真空卡盘平整度和较小的玻璃厚度变化会阻碍显微镜在通过整个玻璃板期间保持聚焦。为了校正这些偏差，设定值被动态更新以反映间隙传感器542、ADC 544和信号调节器546模块所测量的距离D。

在一个实施方案中，控制器560为加法器或减法器。通过控制器560，使所述设定值与显微镜物镜及目标表面之间的数字化和线性化的测量距离相加或相减，以便根据基本最佳的聚焦值(或设定值)(±ΔZ)计算出更新的距离。比较器565将从控制器560接收的更新的距离值(±ΔZ)与从线性编码器506接收的距离值进行比较。比较的结果提供给PID 548，以用于调节显微镜物镜与目标表面之间的距离。

[0038]间隙传感器542具有很多特性。尤其是，间隙传感器542的焦点对准指示精确度大于显微镜物镜的景深。众所周知，景深代表容许的Z位置模糊度，而所述模糊度不会引起可感知的聚焦损失。例如，在一个实施方案中，假设物镜的放大倍数为20，并且光圈为0.42，间隙传感器的精确度高于±1.6微米。间隙传感器542的精确度不应受到TFT图案和玻璃板底面反射的危害。更进一步来说，间隙传感器542的工作范围必须超过卡盘的不平整度(out-of-flatness)和玻璃厚度公差的组合值。在一个实施方案中，传感器的工作范围至少为±150微米。另外，间隙传感器542的动态响应必须匹配或者快于显微镜的移动速度以及卡盘和玻璃平整度的变化率。在一个实施方案中，间隙传感器542产生频率至少为2kHz的输出。只要间隙传感器的输出可以区分显微镜物镜是在最佳焦点位置上方还是下方，间隙传感器的输出特性(输出电压与“Z”位置的关系)就不需要是线性的。

依照本发明的一个实施方案，图6示出了使用光学AF传感器的自动聚焦跟踪系统的各种组件。如图6所示，附图标号1表示缺陷检查照相机(面扫描CCD)；附图标号2表示筒内透镜；附图标号3表示传感器分光镜；附图标号4表示在物镜入口光圈一半的范围内延伸的经准直的激光束；附图标号5表示显微镜的物镜；附图标号6表示投影到最佳聚焦平面上方的平面上的激光束；附图标号7表示投影到最佳聚焦平面下方的平面上的激光束；附图标号8表示投影到最佳聚焦平面上的激光束；附图标号9表示在最佳聚焦平面下方的焦点未对准的平面；附图标号10表示最佳聚焦平面；附图标号11表示在最佳聚焦平面上方的焦点未对准的平面；附图标号12表示激光照明器分光镜；附图标号13表示传感器的筒内透镜；附图标号14a与14b表示分开的光电探测器；附图标号15表示在最佳聚焦平面上方的物面的像；附图标号16表示最佳聚焦物面的像；附图标号17表示在最佳聚焦平面下方的物面的像；附图标号18表示孔径光阑；附图标号19表示光束扩展和准直透镜系统；附图标号20表示半导体激光器；附图标号21表示经准直的激光束。由上述附图标号11、12、13、14a、14b、15、16、17、18、19、20以及21所确定的组件共同组成了图5的间隙传感器542，在一个实施方案中间隙传感器542为可从Wegu Canada Inc，located at 1707 Harbour Street，Whitby，Ontario，Canada，L1N9G6获得的Wegu Automated Tracking Focus(ATFocus-4 sensor)。

激光二极管20与光束扩展和准直器19共同产生圆形的经准直的激光束21。激光束21的一半被孔径光阑18阻挡，从而形成半圆形的光束4。当显微镜处于最佳焦点位置时，光束4在穿过分光镜12和分光镜3以及物镜5之后，向下聚焦为物面10上的衍射受限的光斑。

可以调整探测器14的位置，以便当显微镜处于最佳聚焦状态时，激光圆点8的像几乎恰好成形于传感器14a与14b之间；像16对应于最佳焦点位置。

假设从探测器14a接收的信号表示为S_a，从探测器14b接收的信号表示为S_b。位于间隙传感器542中并与探测器14相连的电子电路所获得的组合信号Y_ab可以进行如下定义：

$Y_{\mathrm{ab}}=\frac{S_a-S_b}{S_a+S_b}---\left(1\right)$

在最佳焦点位置，来自于探测器14a以及14b的信号可以被平衡，从而组合信号Y_ab约为0V。如果物面10为焦点未对准的，并且被定位成靠近显微镜的物镜5，则像15成形于光电探测器14a上，从而导致S_a与S_b之间的下列关系：

S_a＞S_b    (2)

因此可以得到：

Y_ab＞0    (3)

相反地，如果物面9是焦点未对准的，并且位于最佳聚焦平面10下方，被照亮的光斑7则位于显微镜主光轴的左侧，从而导致像17包含在光电探测器14b之内。因此得到了如下S_a与S_b之间的关系：

S_a＜S_b    (4)

因此可以得到：

Y_ab＜0    (5)

从公式(1)中可以看出，通过将从探测器14a和14b获得的差信号，即信号(S_a-S_b)，除以两个信号之和，即信号(S_a+S_b)，可以使信号(S_a-S_b)标准化。执行标准化是为了降低传感器对目标物体(物面)的反射率强度的敏感性。在图5所示的处理电子电路的动态范围之内，将标准化过程应用于信号。如果探测器14产生的信号电平超过了处理电子电路的动态范围，并且引起例如饱和或不足的信号电平，那么将采用自动激光强度控制来减轻影响。

图7示出了间隙传感器对沿着Z轴的显微镜位置变化的响应。间隙传感器的响应特性曲线使得能够明确探测焦点对准位置(Y_ab＝0)，并进一步使得能够借助于Y_ab信号的符号趋向于最佳焦点位置来确定方向。

依照本发明，当显微镜处于焦点对准状态时，AF跟踪传感器在传感器14上产生较小的、衍射受限的光斑。因此，这种衍射受限的光斑中的能量分布取决于光学性能，而非物面表面的特征反射率。因此，无论采用何种组件(例如ITO电极、裸玻璃以及金属迹线等)以及传感器可指向的部件之间的转换如何，焦点对准指示精确度基本不受影响。

用于区别于传统DIP方法的自动聚焦跟踪系统的间隙传感器的重要特性是能够提供连续的输出。术语“连续”应理解为意味着来自于间隙传感器的测量响应(输出数据)时间(包括处理时间)短于检验或修复工具移动到并固定于所感兴趣的新的面板位置的时间。一些传感设备可能需要更新其输出数据，或者更新输出数据的计算，因而通常不提供如本文所定义的连续的输出。在缺陷之间的移动时间小于1秒，典型的时间约为0.7秒。上述光学间隙传感器的典型动态响应率约为2KHz或为0.5毫秒。

如上所述，图6部分地示出了本发明的自动聚焦跟踪系统中的光学间隙传感器的一个实施方案。图6所示的光学间隙传感器能够测量相对于已知的Z＝0基线(最佳聚焦点)的Z位置，并进一步能够从最佳聚焦平面中区分出方向与距离。应当理解的是，其它光学间隙传感器配置也可用来满足上述要求。进一步应当理解，适用于本发明的自动聚焦跟踪系统且满足上述要求的其它非光学间隙传感器(例如电容性传感器)也可使用。

如上所述的本发明的AF跟踪系统通过排除对检查进行聚焦所需的时间而改善了利用率。无论照相机处于固定状态还是运动状态，AF跟踪系统都会使检查用的显微镜保持焦点对准。这就使得能够通过利用短持续时间的强光脉冲来冻结显微镜的运动，以收集在飞行中的检查图像(而没有花费时间使显微镜端部停止)。因此，能够实现TFT阵列上缺陷行的在飞行中的图像的获取。在快速缺陷图像捕获时可以使本发明的AF跟踪系统的其它实施方案工作。在这种模式下，面板内的几乎所有缺陷的图像被捕获和分类，而修复方案被自动分配给可修复的缺陷。在初始的快速缺陷图像捕获之后，适当地分派修复工具以便对缺陷进行修复。AF跟踪系统通过使飞行中的缺陷图像捕获更容易，而在没有花费时间使检查用的显微镜停止的情况下改善了快速缺陷图像捕获效率。

本发明的上述实施方案是示意性的而非限定性的。本发明并不受在本发明的微分放大器中使用的电流源或电流吸收器类型的限制。在不背离所附权利要求所限定的本发明公开范围的情况下，可以进行其他增加、减少、删除和修改。

Claims (26)

1.一种装置，包括：

非接触式传感器，适于连续地测量控制端与面板之间的距离，所述面板相对于所述控制端处于运动状态；

伺服控制系统，所述伺服控制系统进一步包括：

控制电路，适于产生由测得的距离和第一预定值所限定的第一信号；以及

执行机构，适于依照所述第一信号改变所述控制端的位置，以使得所述控制端与所述面板之间的距离连续不断地保持在预定范围内。

2.如权利要求1所述的装置，还包括：

模数转换器，适于将所述非接触式传感器产生的有关的模拟信号转换为数字信号。

3.如权利要求2所述的装置，还包括：

信号调节模块，适于使所述经转换的数字信号线性化，以产生代表所述测得的距离的线性化信号。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述执行机构包括：

放大器；

线性电机；以及

线性编码器。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述控制端适于检验所述面板。

6.如权利要求4所述的装置，其中所述控制端适于修复所述面板。

7.如权利要求4所述的装置，其中所述控制端包括在所述面板上聚焦的显微镜的物镜。

8.如权利要求7所述的装置，还包括：

第一探测器，适于响应于光束的第一图像而产生第二信号；

第二探测器，适于响应于所述光束的第二图像而产生第三信号；其中所述第一信号由所述第二信号和所述第三信号来限定；并且

其中，如果所述第一信号的值等于或小于以所述预定范围为特征的第二预定值，则将所述显微镜检测为相对于所述面板是焦点对准的。

9.如权利要求8所述的装置，其中如果物面位于最佳聚焦平面上方，从而使被照亮的光斑出现在所述显微镜的主光轴的第一侧，那么所述第二信号大于所述第三信号。

10.如权利要求9所述的装置，其中响应于大于所述第三信号的所述第二信号，在所述第一探测器上形成图像。

11.如权利要求10所述的装置，其中，如果物面位于最佳聚焦平面下方，从而使被照亮的光斑出现在所述显微镜的主光轴的第二侧，那么所述第二信号小于所述第三信号。

12.如权利要求11所述的装置，其中响应于小于所述第三信号的所述第二信号，在所述第二探测器上形成图像。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述第一预定值被动态更新，以解决多种外部情况。

14.如权利要求12所述的装置，其中所述外部情况代表适于接收所述面板的卡盘的平整度的偏差。

15.如权利要求12所述的自动聚焦跟踪系统，其中所述外部情况代表所述面板的厚度的偏差。

16.如权利要求15所述的自动聚焦跟踪系统，其中所述第一预定值为0。

17.一种将端部连续保持在面板的预定范围内的方法，包括以下步骤：

以非接触的方式连续测量所述端部与所述面板之间的距离；

检测所述测得的距离与预定距离之间的差值；以及

相对于所述面板改变所述端部的位置，以保持所检测到的差值小于已知值，从而将所述端部保持在所述面板的预定范围内。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：

将代表所述测得的距离的模拟信号转变为数字信号。

19.如权利要求18所述的方法，进一步包括：

对所述经转换的数字信号进行线性化。

20.如权利要求17所述的方法，进一步包括：

使用所述端部检验所述面板。

21.如权利要求17所述的方法，进一步包括：

使用所述端部修复所述面板。

22.如权利要求17所述的方法，进一步包括：

将光学系统的物镜置于所述端部中，所述物镜保持在所述面板的预定范围内，以便在所述面板上连续地聚焦。

23.如权利要求22所述的方法，进一步包括：

将携带代表所述物镜的新位置的信息的信号进行编码；以及

利用线性电机并根据所述编码信号来改变所述物镜的位置。

24.如权利要求23所述的方法，进一步包括：

响应于光束的第一图像而产生第二信号；

响应于所述光束的第二图像而产生第二信号；以及

产生由所述第一信号和所述第二信号来限定的第三信号；

其中，如果所述第三信号的值等于或小于第二预定值，则检测到焦点对准状态。

25.如权利要求24所述的方法，进一步包括：

如果物面位于最佳聚焦平面上方，则使得所述第二信号大于所述第一信号，以及

如果所述第二信号大于所述第一信号，则使得被照亮的光斑出现在所述物镜的光轴的第一侧。

26.如权利要求25所述的方法，所述方法更进一步包括：

如果物面位于最佳聚焦平面下方，则使得所述第二信号小于所述第一信号，以及

如果所述第二信号小于所述第一信号，则使得被照亮的光斑出现在所述光轴的第二侧。

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