CN104536186B - 一种识别装置和对位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种识别装置和对位系统。该识别装置用于对显示基板上的对位标记进行识别，包括摄像单元和光源单元，摄像单元用于对对位标记进行摄像，光源单元用于将发出的光线照射到对位标记上，还包括光线处理单元，用于对光源单元发出的光线进行处理，以使照射到对位标记上的光线的光照度大于光源单元发出的光线的光照度。该识别装置通过设置光线处理单元，能使照射到对位标记上的光线的光照度大于光源单元发出的光线的光照度，相比于现有技术，提高了对位标记表面的光照度，从而提高了摄像单元拍摄到的对位标记的对比度和清晰度，进而提高了该识别装置对对位标记的识别能力。

Description

一种识别装置和对位系统
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种识别装置和对位系统。
背景技术
在液晶面板的制备工艺(如阵列基板和彩膜基板的制备工艺或成盒工艺)中，由于在基板的运输、夹持及加工过程中无法精确地将基板放置到理想的位置，因此在放置之前要对基板的位置进行对位、矫正，以确保相应操作的精准。基板对位的精准直接影响到液晶显示器的生产品质，因此，对位技术对对位系统的精度要求极高。
对位系统通常是通过对设置在基板上的对位标记的位置和形状进行识别，从而实现对基板的精确对位。目前，对对位标记的识别通常通过对位标记识别装置来实现，对位标记识别装置中设置有摄像头，摄像头能够通过拍摄照相捕获到基板上对位标记的位置和形状，根据对位标记的位置和形状对基板的位置进行调整，最终使基板能够精准对位。
现有技术的对位标记识别装置中，为使得摄像头能清晰捕获到基板上对位标记的位置和形状，在摄像头与基板之间配置一个光源盒，如图1所示，通过光源盒21中间的玻璃板5将侧面光源发射的光反射到基板的对位标记41上，位于光源盒21上方的摄像头接收到对位标记41反射的光，从而捕获到对位标记41的位置和形状。这种通过中间透明玻璃板5反射侧面光源发射的光来照射对位标记41的方式，其到达对位标记41上的光照度较小，摄像头捕获的对位标记41对比度较弱。这很容易导致基板对位不准，从而影响液晶显示器的品质。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种识别装置和对位系统。该识别装置能提高对位标记表面的光照度，从而提高摄像单元拍摄到的对位标记的对比度和清晰度，进而提高该识别装置对对位标记的识别能力，这能进一步提高显示基板的对位精度。
本发明提供一种识别装置，用于对显示基板上的对位标记进行识别，包括摄像单元和光源单元，所述摄像单元用于对所述对位标记进行摄像，所述光源单元用于将发出的光线照射到所述对位标记上，还包括光线处理单元，用于对所述光源单元发出的光线进行处理，以使照射到所述对位标记上的光线的光照度大于所述光源单元发出的光线的光照度。
优选地，所述摄像单元包括摄像头，所述光源单元包括光源盒，所述光源盒用于设置在所述对位标记的正上方，所述摄像头设置在所述光源盒的正上方；
所述光源盒的正对的上表面和下表面均能透光，所述光线处理单元包括设置在所述上表面的凹透镜和设置在所述下表面的凸透镜；所述光源盒还包括设置在所述上表面和所述下表面之间的透射反射镜，以及设置在所述透射反射镜相对侧的光源；
所述光源发出的光线能照射至所述透射反射镜上；所述透射反射镜能将光线反射至所述凸透镜上；所述凸透镜能对光线进行汇聚并将汇聚后的光线照射至所述对位标记上；从所述对位标记反射的光线能依次通过所述凸透镜、所述透射反射镜和所述凹透镜入射至所述摄像头。
优选地，所述上表面和所述下表面平行，所述透射反射镜为平面镜，所述透射反射镜与所述上表面和所述下表面的锐角夹角均为45°；所述光源发出的光线为平行光，所述平行光与所述透射反射镜的锐角夹角为45°。
优选地，所述凸透镜的主光轴垂直于所述上表面和所述下表面，所述对位标记位于所述凸透镜的主光轴上，且所述对位标记与所述凸透镜的距离范围为0.5f～1.5f，其中，f为所述凸透镜的焦距。
优选地，所述凸透镜和所述凹透镜的主光轴重合，所述凸透镜与所述凹透镜的距离d＝f-f’，其中，f’为所述凹透镜的焦距。
优选地，所述摄像单元还包括调节部，所述调节部用于调节所述摄像头的焦距。
优选地，所述调节部包括调节标尺和调节旋钮，所述调节旋钮用于调节所述摄像头按照所述调节标尺上的刻度调整焦距，以使所述摄像头拍摄到放大的、缩小的或大小不变的所述对位标记的图像。
优选地，还包括支撑架，所述支撑架用于对所述摄像单元和所述光源单元进行支撑。
优选地，所述显示基板包括阵列基板和彩膜基板。
本发明还提供一种对位系统，包括上述识别装置。
本发明的有益效果：本发明所提供的识别装置，通过设置光线处理单元，能使照射到对位标记上的光线的光照度大于光源单元发出的光线的光照度，相比于现有技术，提高了对位标记表面的光照度，从而提高了摄像单元拍摄到的对位标记的对比度和清晰度，进而提高了该识别装置对对位标记的识别能力，这能进一步提高显示基板的对位精度，从而提高采用该显示基板的显示产品的品质。
本发明所提供的对位系统，通过采用上述识别装置，提高了该对位系统对显示基板的对位精度，从而提高了采用该显示基板的显示产品的品质。
附图说明
图1为现有技术中识别装置中光源盒的结构示意图；
图2为本发明实施例1中识别装置的结构示意图；
图3为图2中光源盒的结构示意图；
图4为图2的识别装置中光源发出的光线照射至对位标记的光路示意图；
图5为图2的识别装置中对位标记反射的光线入射至摄像头的光路示意图。
其中的附图标记说明：
1.摄像单元；11.摄像头；12.调节部；121.调节标尺；122.调节旋钮；13.支撑架；2.光源单元；21.光源盒；211.上表面；212.下表面；213.透射反射镜；214.光源；3.光线处理单元；31.凹透镜；32.凸透镜；321.主光轴；4.显示基板；41.对位标记；5.玻璃板。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种识别装置和对位系统作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种识别装置，如图2所示，用于对显示基板4上的对位标记41进行识别，包括摄像单元1和光源单元2，摄像单元1用于对对位标记41进行摄像，光源单元2用于将发出的光线照射到对位标记41上，还包括光线处理单元3，用于对光源单元2发出的光线进行处理，以使照射到对位标记41上的光线的光照度大于光源单元2发出的光线的光照度。
其中，光照度指被摄主体(即对位标记41)表面单位面积上受到的光通量，且光通量为对位标记41表面单位面积上受到的垂直照射的光通量。
光线处理单元3的设置，能使照射到对位标记41上的光线的光照度大于光源单元2发出的光线的光照度，相比于现有技术，提高了对位标记41表面的光照度，从而提高了摄像单元1拍摄到的对位标记41的对比度和清晰度，进而提高了该识别装置对对位标记41的识别能力，这能进一步提高显示基板4的对位精度。
本实施例中，摄像单元1包括摄像头11，光源单元2包括光源盒21，光源盒21用于设置在对位标记41的正上方，摄像头11设置在光源盒21的正上方。
其中，如图3所示，光源盒21的正对的上表面211和下表面212均能透光，光线处理单元3包括设置在上表面211的凹透镜31和设置在下表面212的凸透镜32；光源盒21还包括设置在上表面211和下表面212之间的透射反射镜213，以及设置在透射反射镜213相对侧的光源214。光源214发出的光线能照射至透射反射镜213上；透射反射镜213能将光线反射至凸透镜32上；凸透镜32能对光线进行汇聚并将汇聚后的光线照射至对位标记41上。从对位标记41反射的光线能依次通过凸透镜32、透射反射镜213和凹透镜31入射至摄像头11。
凸透镜32对照射至对位标记41上的光线进行汇聚后，能使对位标记41单位面积上受到的光通量增大，相比于光源214发出的未经汇聚的光线，照射至对位标记41上的光线的光照度大于光源214发出的光线的光照度，从而使摄像头11拍摄到的对位标记41的对比度和清晰度提高，进而提高了该识别装置对对位标记41的识别能力，这能使显示基板4的对位精度进一步提高。
本实施例中，上表面211和下表面212平行，透射反射镜213为平面镜，透射反射镜213与上表面211和下表面212的锐角夹角均为45°；光源214发出的光线为平行光，平行光与透射反射镜213的锐角夹角为45°。
本实施例中，凸透镜32的主光轴321垂直于上表面211和下表面212，对位标记41位于凸透镜32的主光轴321上，且对位标记41与凸透镜32的距离范围为0.5f～1.5f，其中，f为凸透镜32的焦距。
按照凸透镜32的上述设置，光源214发出的光线照射到对位标记41上的具体光路为：如图4所示，以对位标记41与凸透镜32的距离为1f为例，光源214发出的平行光线a照射至透射反射镜213上，且平行光线a与透射反射镜213的镜面夹角为45°；经透射反射镜213反射的光线b依然为平行光线，且该光线b沿平行于凸透镜32的主光轴321的方向照射至凸透镜32上；因为对位标记41位于凸透镜32的焦点(即凸透镜32的一倍焦距)处，且入射至凸透镜32的光线b为沿其主光轴321方向的平行光，所以经过凸透镜32之后的光线c会汇聚至凸透镜32的焦点上，即光线c汇聚至对位标记41上。通过过凸透镜32对光源214发出的光线的汇聚，照射至对位标记41单位面积上的光通量明显大于光源214发出的光线直接照射至对位标记41单位面积上的光通量，也即通过凸透镜32对光源214发出的光线的汇聚，提高了对位标记41表面的光照度。
本实施例中，凸透镜32和凹透镜31的主光轴重合，凸透镜32与凹透镜31的距离d＝f-f’，其中，f’为凹透镜31的焦距。根据凸透镜32和凹透镜31的光学原理，如此设置，能使入射至凸透镜32的平行光依次经过凸透镜32和凹透镜31之后，从凹透镜31出射的光线仍然为平行光，从而使发出入射平行光的物体(如对位标记41)在凹透镜31侧被拍摄或观看时不会发生形变或图像失真。
按照凸透镜32和凹透镜31的上述设置，对位标记41上反射的光线依次经过凸透镜32和凹透镜31后被摄像头11捕获的具体光路为：如图5所示，由于光照度为对位标记41单位面积上受到的垂直照射的光通量，所以摄像头11捕获到的对位标记41反射的光线在本实施例中也只考虑对位标记41反射的平行光线；从对位标记41上反射的光线d为平行光，光线d入射至凸透镜32；凸透镜32能将平行光汇聚至其焦点，经凸透镜32汇聚的光线e照射至凹透镜31；由于凸透镜32与凹透镜31的距离d＝f-f’，即凸透镜32的焦点与凹透镜31的焦点(也称虚焦点)在凹透镜31的上方重合，根据凹透镜31的光学原理，照射至凹透镜31的光线的延长线汇聚至凹透镜31的虚焦点上，则照射至凹透镜31的光线经过凹透镜31之后能转换为平行光线，因此，光线e经过凹透镜31之后出射的光线h为平行光线；光线h能被设置在凹透镜31正上方的摄像头11捕获，摄像头11完成对对位标记41的摄像。
由于光源214照射至对位标记41上的光线的光照度提高了，所以通过上述光路过程，最终被摄像头11捕获的对位标记41反射的光线的光照度也得到了提高，从而提高了摄像头11拍摄到的对位标记41的对比度和清晰度，进而提高了该识别装置对对位标记41的识别能力，这能进一步提高显示基板4的对位精度。
本实施例中，如图2所示，摄像单元1还包括调节部12，调节部12用于调节摄像头11的焦距。调节部12能够通过调节摄像头11的焦距调整摄像头11拍摄到的对位标记41的图像的清晰度，从而使摄像头11拍摄到的对位标记41的图像更加清晰。
本实施例中，调节部12包括调节标尺121和调节旋钮122，调节旋钮122用于调节摄像头11按照调节标尺121上的刻度调整焦距，以使摄像头11拍摄到放大的、缩小的或大小不变的对位标记的图像。调节部12的设置能进一步提高摄像头11拍摄到的对位标记41的清晰度，从而进一步提高该识别装置对对位标记41的识别能力。
本实施例中，识别装置还包括支撑架13，支撑架13用于对摄像单元1和光源单元2进行支撑。支撑架13的设置，使摄像单元1与光源单元2的位置能够更加准确地对应，从而使该识别装置能更加准确地对对位标记41进行识别。
本实施例中，显示基板4包括阵列基板和彩膜基板。当然，显示基板4也可以是其他的基板，这些显示基板4均通过识别设置在其上的对位标记41从而实现对显示基板4的对位。
实施例1的有益效果：实施例1中提供的识别装置，通过设置光线处理单元，能使照射到对位标记上的光线的光照度大于光源单元发出的光线的光照度，相比于现有技术，提高了对位标记表面的光照度，从而提高了摄像单元拍摄到的对位标记的对比度和清晰度，进而提高了该识别装置对对位标记的识别能力，这能进一步提高显示基板的对位精度，从而提高采用该显示基板的显示产品的品质。
实施例2：
本实施例提供一种对位系统，包括实施例1中的识别装置。
通过采用实施例1中的识别装置，提高了该对位系统对显示基板的对位精度，从而提高了采用该显示基板的显示产品的品质。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种识别装置，用于对显示基板上的对位标记进行识别，包括摄像单元和光源单元，所述摄像单元用于对所述对位标记进行摄像，所述光源单元用于将发出的光线照射到所述对位标记上，其特征在于，还包括光线处理单元，用于对所述光源单元发出的光线进行处理，以使照射到所述对位标记上的光线的光照度大于所述光源单元发出的光线的光照度；
所述摄像单元包括摄像头，所述光源单元包括光源盒，所述光源盒用于设置在所述对位标记的正上方，所述摄像头设置在所述光源盒的正上方；
所述光源盒的正对的上表面和下表面均能透光，所述光线处理单元包括设置在所述上表面的凹透镜和设置在所述下表面的凸透镜；所述光源盒还包括设置在所述上表面和所述下表面之间的透射反射镜，以及设置在所述透射反射镜相对侧的光源；
所述光源发出的光线能照射至所述透射反射镜上；所述透射反射镜能将光线反射至所述凸透镜上；所述凸透镜能对光线进行汇聚并将汇聚后的光线照射至所述对位标记上；从所述对位标记反射的光线能依次通过所述凸透镜、所述透射反射镜和所述凹透镜入射至所述摄像头。
2.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，所述上表面和所述下表面平行，所述透射反射镜为平面镜，所述透射反射镜与所述上表面和所述下表面的锐角夹角均为45°；所述光源发出的光线为平行光，所述平行光与所述透射反射镜的锐角夹角为45°。
3.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，所述凸透镜的主光轴垂直于所述上表面和所述下表面，所述对位标记位于所述凸透镜的主光轴上，且所述对位标记与所述凸透镜的距离范围为0.5f～1.5f，其中，f为所述凸透镜的焦距。
4.根据权利要求3所述的识别装置，其特征在于，所述凸透镜和所述凹透镜的主光轴重合，所述凸透镜与所述凹透镜的距离d＝f-f’，其中，f’为所述凹透镜的焦距。
5.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，所述摄像单元还包括调节部，所述调节部用于调节所述摄像头的焦距。
6.根据权利要求5所述的识别装置，其特征在于，所述调节部包括调节标尺和调节旋钮，所述调节旋钮用于调节所述摄像头按照所述调节标尺上的刻度调整焦距，以使所述摄像头拍摄到放大的、缩小的或大小不变的所述对位标记的图像。
7.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架用于对所述摄像单元和所述光源单元进行支撑。
8.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，所述显示基板包括阵列基板和彩膜基板。
9.一种对位系统，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的识别装置。
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