CN103615979A - 应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定装置，所述标定装置包括：工作平台、龙门、标定尺、斜垫块、图像采集设备CCD，单轴位移平台，所述吸盘放置于所述工作平台上，所述标定尺放置于所述斜垫块上且设置有等间距的固定图形，所述斜垫块放置于所述吸盘一侧，所述工作平台上设有龙门，所述CCD通过所述单轴位移平台与所述龙门上滑动连接。相应地，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法，本发明结构简单，测量误差较小，实用性较强，通过简单的结构能够实现标定CCD的测量变化，通过测量结果计算出CCD在图像采集过程中发生的偏移误差，对CCD的位移平台进行补偿。

Description

应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法及装置
技术领域
本发明属于印刷线路板设备技术领域，尤其是涉及一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法及装置。
背景技术
激光成像系统是在有衬底的表面上直接显示设计的图像，用紫外光、远紫外光、准直光等经空间光调制器SLM和投影物镜将光投向衬底的表面，触发衬底的表面感光材料的光触反应，曝光结束的衬底经显影剂等处理，显示出设计的图像，成像精度高，最小线宽达10μm。
在实际使用中，放置于吸盘上的基板厚度在0-5mm之间，但相机焦深仅1mm，面对不同厚度的基板，精确测量时，需上下移动相机，使得图形标记处于焦深范围内。在通过电机上下移动过程中，由于不存在绝对垂直的电机对图形标记，会产生10微米左右的误差，但激光成像系统中能忍受的最大误差在3微米以内，如此大的误差会导致相机无法标定。
发明内容
本发明的目的是提供一种标定位移平台线性度的方法及系统，以解决现有技术中存在的上述缺陷。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定装置，所述标定装置包括：工作平台、龙门、标定尺、斜垫块、图像采集设备CCD，单轴位移平台，所述吸盘放置于所述工作平台上，所述标定尺放置于所述斜垫块上且设置有等间距的固定图形，所述斜垫块放置于所述吸盘一侧，所述工作平台上设有龙门，所述CCD通过所述单轴位移平台与所述龙门上滑动连接。
优选地，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。
相应地，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法，所述标定方法包括如下步骤：
第1步，CCD获取标定尺上第一固定图形进行定位，获取所述第一固定图形的坐标（x1、y1）；
第2步，基板厚度为H，垂直移动CCD距离H，移动吸盘使得所述基板与所述标定尺都在所述CCD焦深内；
第3步，CCD获取标定尺上第二固定图形进行定位，获取所述第二固定图形的坐标（x2、y2）；
第4步，所述第一固定图形与所述第二固定图形之间的距离为L，标定尺倾斜角为α，则计算CCD移动后的偏移为：X轴偏移：x1-x2-Lcosα，Y轴偏移：y2-y1-H。
优选地，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。
本发明的有益效果为，本发明结构简单，测量误差较小，实用性较强，通过简单的结构能够实现标定CCD的测量变化，通过测量结果计算出CCD在图像采集过程中发生的偏移误差，对CCD的位移平台进行补偿，。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图；
图2为本发明提供的标定尺结构示意图；
图3为本发明提供的CCD获取标定尺第一固定图形示意图；
图4为本发明提供的CCD获取标定尺第二固定图形示意图；
图5为本发明提供的方法流程图；
图中，1-吸盘，2-斜垫块，3-龙门，4-标定尺，5-图像采集设备，6-单轴位移平台，7-标定尺上第一固定图形，8-标定尺上第二固定图形。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解为此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的保护范围。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定装置，所述标定装置包括：工作平台、龙门、标定尺、斜垫块、图像采集设备CCD，单轴位移平台，所述吸盘放置于所述工作平台上，所述标定尺放置于所述斜垫块上且设置有等间距的固定图形，所述斜垫块放置于所述吸盘一侧，所述工作平台上设有龙门，所述CCD通过所述单轴位移平台与所述龙门上滑动连接。
优选地，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。
在激光成像系统中，基板的厚度一般不超过5mm，所以，本发明中利用一块斜垫块作为标定用，斜垫块的较高一端为5mm，较低一端为0mm。通过在所述标尺上任意两点之间的取值，经过计算后测量出，位移平台的偏移，对位移平台进行补偿。
使用的时候，由图像采集设备CCD获取标定尺上一固定图形位置进行定位，获取坐标p1（x1、y1），根据基板厚度H1，移动CCD距离H1，移动吸盘，X轴移动A1，Y轴移动B1，保证基板与标定尺都在CCD相机焦深内，由CCD获取标定尺上一最清晰图形位置，进行定位获取坐标p2（X2，Y2）。标定尺上图形间距相等，得到p1与p2间的距离为L，由于标定尺倾斜角度α，吸盘理论移动距离为L*cosα。通过p1得到的坐标，与p2得到的坐标和CCD、吸盘移动的距离，计算出CCD移动后的偏移误差。
计算方式为：X轴的偏移X=X1-X2-L*cosα
Y轴的偏移Y=Y2-Y1-H1
利用得到的偏移误差，对安装有CCD的位移平台进行补偿。
相应地，如图5所示，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法，所述标定方法包括如下步骤：
步骤501，CCD获取标定尺上第一固定图形进行定位，获取所述第一固定图形的坐标（x1、y1）；
步骤502，基板厚度为H，垂直移动CCD距离H，移动吸盘使得所述基板与所述标定尺都在所述CCD焦深内；
步骤503，CCD获取标定尺上第二固定图形进行定位，获取所述第二固定图形的坐标（x2、y2）；
步骤504，所述第一固定图形与所述第二固定图形之间的距离为L，标定尺倾斜角为α，则计算CCD移动后的偏移为：X轴偏移：x1-x2-Lcosα，Y轴偏移：y2-y1-H。
优选地，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。
本发明的有益效果为，本发明结构简单，测量误差较小，实用性较强，通过简单的结构能够实现标定CCD的测量变化，通过测量结果计算出CCD在图像采集过程中发生的偏移误差，对CCD的位移平台进行补偿。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定装置，其特征在于，所述标定装置包括：工作平台、龙门、标定尺、斜垫块、图像采集设备CCD，单轴位移平台，所述吸盘放置于所述工作平台上，所述标定尺放置于所述斜垫块上且设置有等间距的固定图形，所述斜垫块放置于所述吸盘一侧，所述工作平台上设有龙门，所述CCD通过所述单轴位移平台与所述龙门上滑动连接。
2.根据权利要求1所述的应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定装置，其特征在于，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。
3.一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法，其特征在于，所述标定方法包括如下步骤：
第1步，CCD获取标定尺上第一固定图形进行定位，获取所述第一固定图形的坐标（x1、y1）；
第2步，基板厚度为H，垂直移动CCD距离H，移动吸盘使得所述基板与所述标定尺都在所述CCD焦深内；
第3步，CCD获取标定尺上第二固定图形进行定位，获取所述第二固定图形的坐标（x2、y2）；
第4步，所述第一固定图形与所述第二固定图形之间的距离为L，标定尺倾斜角为α，则计算CCD移动后的偏移为：X轴偏移：x1-x2-Lcosα，Y轴偏移：y2-y1-H。
4.根据权利要求3所述的应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法，其特征在于，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。
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