CN109839378A - 一种快速光学校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学光源的校正技术领域，具体地指一种快速光学校正方法。方法包括以下步骤，提供一校正板，其上设置复数个第一标示，且复数个第一标示在一条直线上；将多颗CCD相机中沿其排列方向的第一颗CCD相机获取校正板上的至少两个第一标示的位置信息，第二颗CCD相机获取校正板(4)上的另外至少两个第一标示的位置信息，通过获取的上述位置信息调整第一颗CCD相机和第二颗CCD相机，使得两颗CCD相机的中心连线与第一标示的连线平行；依该方法依次调节其余颗CCD相机。本发明校正方便、快速，能够精确调整CCD相机和光源是两者精确配合，提高了面板检测的效率，降低了面板漏检和错检的概率，且校正方式极为简单，具有极大的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及光学校正技术领域，具体地指一种快速校正多个光学相机和光源的装置。
背景技术
光学检测是面板生产流程中的重要环节，目前随着智能手机的飞速发展，面板产量越来越大，需要大幅度提高面板生产检测的效率才能应对日益增长的需求。通常情况下，为了提高面板检测的效率，都是通过增加CCD相机的数量，通过多数量的CCD相机提高单位时间内的检测面积，以此来提高面板检测的效率。但多颗CCD相机的使用会让CCD相机的校准面临多重困难。现有调校方法是以校正片或校正板做单颗光学CCD相机的光源及角度调校，在多颗光学CCD相机应用调校上因动作路径的限制变得难以控制多颗光学CCD相机的一致性，需调校一颗光学CCD相机后再移动校正片(板)，费时且又有移动误差。由于无法保证光源的均一性和平整性，会造成自动光学的漏检或是误检，影响整个生产流程的正常进行。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术的多颗CCD相机校准方法存在费时、费力，还无法保证校准精度的问题，提供一种快速光学校正方法。
本发明的技术方案为：一种快速光学校正方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤，
1、提供一校正板，其上设置复数个第一标示，且复数个第一标示在一条直线上；
2、将多颗CCD相机中沿其排列方向的第一颗CCD相机获取校正板上的至少两个第一标示的位置信息，第二颗CCD相机获取校正板上的另外至少两个第一标示的位置信息，通过获取的上述位置信息调整第一颗CCD相机和第二颗CCD相机，使得两颗CCD相机的中心连线与第一标示的连线平行；
3依步骤2的方法依次调节第三、第四以及其余颗CCD相机。
进一步的所述校正板为透明基板，其上设置有金属镀层形成的第二标示，所述第二标示为沿多颗CCD相机的排列方向布置的刻度线，每条刻度线沿垂直多颗CCD相机的排列方向布置；所述步骤2和3之间还包括步骤2.1：根据第一颗CCD相机和第二颗CCD相机分别对焦第二标示获取的信号，分别调整第一颗CCD相机的第一光源和第二颗CCD相机的第二光源，使得第一光源与第二光源的强度一致，且照射角度一致；所述步骤3之后还包括步骤3.1：依步骤2.1依次调节第三、第四以及其余光源。
进一步的所述的步骤2.1中，包含根据第一颗CCD相机上刻度的信号信息调整第一光源的照射强度及照射角度，其方法为：根据第一颗CCD相机获取的第一信号的强度来调节第一光源的照射强度，根据第一颗CCD相机获取的第一信号的平整性调节第一光源的照射角度；以及包含步骤调节第二光源的照射强度和照射角度，直至第二颗CCD相机获取的第二光源的第二信号与调整后的第一信号相同。
进一步的所述的步骤2中，包含根据第一颗CCD相机获取的至少两个第一标示的位置信息调整第一颗CCD相机，其方法为：调整第一颗CCD相机直至所述至少两个第一标示的X坐标相同或Y坐标相同；以及还包含步骤根据上述调整后的X坐标或Y坐标，调整第二颗CCD相机直至其获取的第一标示具有相同的X坐标或Y坐标。
进一步的校正板设置于载台上沿多颗CCD相机排列方向开设的滑槽内，且可沿滑槽的长度方向滑动。
进一步的步骤3还包含，滑动校正板，依步骤2的方法调节第三、第四以及其余颗CCD相机。
进一步的第二标示包括设置于校正板表面的多排刻度组，多排刻度沿滑槽的宽度方向间隔布置；每排刻度的相邻两条刻度线间距相等，且与相邻一排刻度中相邻两条刻度线的间距不等；所述的步骤2.1：先根据第一颗CCD相机和第二颗CCD相机分别对焦第二标示中相邻刻度线间距最大的第一组刻度所获取的信号，分别调整第一颗CCD相机的第一光源和第二颗CCD相机的第二光源，使得第一光源与第二光源的强度一致，且照射角度一致；再调整第一颗CCD相机和第二颗CCD相机使其分别聚焦到相邻刻度线间距仅次于第一组刻度的第二组刻度，使得第一光源与第二光源的强度一致，且照射角度一致；依次进行，直至聚焦完所有的刻度；所述步骤3之后还包括步骤3.1：依步骤2.1依次调节第三、第四以及其余光源。
进一步的所述的第一标示包括设置于校正板表面的多个沿滑槽长度方向等距间隔排列的对位标靶，所述的对位标靶为十字形结构；所述的步骤2中调整第一颗CCD相机和第二颗CCD相机，使得两颗CCD相机的中心连线与相邻对位标靶的中心连线平行。
进一步的所述的对位标靶中的十字形结构的两根线条的线条长度为1000微米～1500微米，相邻两个对位标靶的间距小于CCD相机视野范围长度的四分之一。
进一步的所述滑槽的深度、直线度和平面度的精度小于±10微米。
本发明的优点有：1、通过设置沿CCD相机排列方向移动的校正板，保证了校正过程中所有CCD相机的X坐标始终统一，校正板移动更加规则，减小了因移动误差造成的错检和漏检；
2、通过设置第一标示能够快速将CCD相机调整至与校正板平行，快速的将所有CCD相机调整至同一高度，调节方式简单，高效；
3、通过设置刻度线能够快速通过刻度线在CCD相机上的读取信息调节照射光源的强度和照射角度，使其与对应的CCD相机保持一致性，保证了CCD相机与光源的精确配合，提高了面板检测的准确率；
4、通过设置三组刻度，能够对照射光源进行三次调节，通过逐步降低刻度线的间距，使调节精度逐渐增加，直至达到CCD相机与照射光源的精确配合，调节方式简单，方便；
本发明的调节方法结构简单，校正方便、快速，能够精确调整CCD相机和光源使两者精确配合，提高了面板检测的效率，降低了面板漏检和错检的概率，且校正方式极为简单，具有极大的推广价值。
附图说明
图1：本发明的校正板与载台安装结构示意图；
图2：本发明的校正板布置于滑槽内的结构示意图；
图3：本发明的校正板表面标示布置结构示意图；
图4：本发明的CCD相机与光源调校示意图；
其中：1—载台；2—CCD相机；3—滑槽；4—校正板；5—光源；6—对位标靶；7—第一刻度；8—第二刻度；9—第三刻度；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1～4，一种快速光学校正方法，包括载台1，载台1可拆卸的安装于检测设备的检测平台(承载待测物)上。本实施例在载台1上开设有沿多颗CCD相机2排列方向布置的滑槽3，滑槽3的深度、直线度和平面度的精度小于±10微米，滑槽3为上端开口的凹槽结构，滑槽3内放置有可沿滑槽3长度方向滑动的校正板4，校正板4表面与检测平台表面在同一平面上。校正板4为水晶玻璃基板，其长宽高为120毫米*20毫米*4.3毫米，校正板4的宽度比滑槽3的宽度小100微米左右，以便于校正板4在滑槽3内滑动，校正板4的上表面超出于载台1的上表面。
校正板4上设置有用于调整CCD相机2平面角度和高度的第一标示以及用于调整光源5的照射强度和照射角度的第二标示。
如图3所示，第一标示包括设置于校正板4表面的多个沿滑槽3长度方向等距间隔排列的对位标靶6，对位标靶6为两根垂直相交、且长度相等的线条组成的十字形结构，其中一根线条沿滑槽3长度方向布置，另一根沿滑槽3的宽度方向布置。对位标靶6中的线条为校正板4表面镀金属(如镀铬、银等)形成的不透明线条，线条长度为1000～1500微米，相邻两个对位标靶6的间距小于相机视野范围长度的四分之一，保证每个相机能够照射到两个对位标靶6。本实施例的相邻两个对位标靶6之间的间距为20～30毫米。
如图3所示，第二标示包括设置于校正板4表面的刻度，校正板4表面设置有多组刻度，多组刻度沿校正板4的宽度方向间隔布置，每组刻度由多条沿滑槽3长度方向等距间隔排列布置的刻度线组成，每条刻度线沿滑槽3的宽度方向布置，刻度线的宽度为20微米。
本实施例的校正板4上设置有三组刻度，如图3所示，包括距离第一标示最近的第一刻度7、距离第一标示最远的第三刻度9以及位于第一、第三刻度之间的第二刻度8；第一刻度7中相邻两条刻度线间距为150微米；第二刻度8中相邻两条刻度线间距为100微米；第三刻度9中相邻两条刻度线间距为50微米。
第一刻度7的刻度线的长度为5毫米，第二刻度8的刻度线为5毫米，第三刻度9的刻度线为4毫米。
使用时，校对方法包括以下步骤：
1、沿滑槽3的长度方向移动校正板4，使多颗CCD相机2中沿其排列方向的第一颗CCD相机和第二颗CCD相机正对校正板4上的十字形对位标靶6，每个CCD相机至少摄取校正板4上两个对位标靶6，然后根据对位标靶6在第一颗CCD相机和第二颗CCD相机的读取信息调整第一颗CCD相机和第二颗CCD相机，两颗CCD相机的中心连线与两个对位标靶6的中点连线平行，即认为此时第一颗CCD相机和第二颗CCD相机与校正板4平行，且两颗CCD相机位于同一条线；
2、调整第一颗CCD相机直至至少两个第一标示的X坐标相同或Y坐标相同；以及还根据上述调整后的X坐标或Y坐标，调整第二颗CCD相机直至其获取的第一标示具有相同的X坐标或Y坐标，调节两颗CCD相机至同一高度和角度；
3、沿滑槽3的宽度方向移动载台1使第一颗CCD相机和第二颗CCD相机聚焦在校正板4的第一刻度7上，通过第一颗CCD相机获取的第一信号调整与第一颗CCD相机对应的第一光源5的照射强度及照射角度，根据第一信号的强度调整照射强度，根据第一信号的平整性，即相邻刻度线的间距对应的信号幅值的一致性，来调整照射角度；依据上述调节方法，将第一颗CCD相机分别对焦第二、第三刻度线获得对应的信号信息，对第一颗CCD相机进行精细调节。
同样的方法，对第二颗CCD相机对应的第二光源5进行调整，第二颗CCD相机获取的第二光源5照射在第一刻度7上时产生的第二信号，根据调整后的第一信号的强度和平整度，调整第二信号的信号强度和平整度，从而第一光源与第二光源的强度及照射角度皆达到一致。
如此，根据第一颗CCD相机和第二颗CCD相机分别对焦刻度获取的信号，分别调整第一颗CCD相机的第一光源和第二颗CCD相机的第二光源，使得第一光源与第二光源的强度一致，且照射角度一致，依照该模式调节第三、第四以及其余光源。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种快速光学校正方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤，
1)、提供一校正板(4)，其上设置复数个第一标示，且复数个第一标示在一条直线上；
2)、将多颗CCD相机(2)中沿其排列方向的第一颗CCD相机获取校正板(4)上的至少两个第一标示的位置信息，第二颗CCD相机获取校正板(4)上的另外至少两个第一标示的位置信息，通过获取的上述位置信息调整第一颗CCD相机和第二颗CCD相机，使得两颗CCD相机的中心连线与第一标示的连线平行；
3)依步骤2)的方法依次调节第三、第四以及其余颗CCD相机。
2.如权利要求1所述的快速光学校正方法，其特征在于：所述校正板(4)为透明基板，其上设置有金属镀层形成的第二标示，所述第二标示为沿多颗CCD相机(2)的排列方向布置的刻度线，每条刻度线沿垂直多颗CCD相机(2)的排列方向布置；所述步骤2)和3)之间还包括步骤2.1)：根据第一颗CCD相机和第二颗CCD相机分别对焦第二标示获取的第一信号和第二信号，分别调整第一颗CCD相机的第一光源和第二颗CCD相机的第二光源，使得第一光源与第二光源的强度一致，且照射角度一致；所述步骤3)之后还包括步骤3.1)：依步骤2.1)依次调节第三、第四以及其余光源。
3.如权利要求2所述的快速光学校正方法，其特征在于：所述的步骤2.1)中，包含根据第一颗CCD相机上刻度的信号信息调整第一光源的照射强度及照射角度，其方法为：根据第一颗CCD相机获取的第一信号的强度来调节第一光源的照射强度，根据第一颗CCD相机获取的第一信号的平整性调节第一光源的照射角度；以及包含步骤调节第二光源的照射强度和照射角度，直至第二颗CCD相机获取的第二光源的第二信号与调整后的第一信号相同。
4.如权利要求1或2所述的快速光学校正方法，其特征在于：所述的步骤2)中，包含根据第一颗CCD相机获取的至少两个第一标示的位置信息调整第一颗CCD相机，其方法为：调整第一颗CCD相机直至所述至少两个第一标示的X坐标相同或Y坐标相同；以及还包含步骤根据上述调整后的X坐标或Y坐标，调整第二颗CCD相机直至其获取的第一标示具有相同的X坐标或Y坐标。
5.如权利要求1或2所述的快速光学校正方法，其特征在于：校正板(4)设置于载台(1)上沿多颗CCD相机(2)排列方向开设的滑槽(3)内，且可沿滑槽(3)的长度方向滑动。
6.如权利要求5所述的快速光学校正方法，其特征在于：步骤3)还包含，滑动校正板(4)，依步骤2)的方法调节第三、第四以及其余颗CCD相机。
7.如权利要求2所述的快速光学校正方法，其特征在于：第二标示包括设置于校正板(4)表面的多排刻度组，多排刻度沿滑槽(3)的宽度方向间隔布置；每排刻度的相邻两条刻度线间距相等，且与相邻一排刻度中相邻两条刻度线的间距不等；所述的步骤2.1)：先根据第一颗CCD相机和第二颗CCD相机分别对焦第二标示中相邻刻度线间距最大的第一组刻度所获取的信号，分别调整第一颗CCD相机的第一光源和第二颗CCD相机的第二光源，使得第一光源与第二光源的强度一致，且照射角度一致；再调整第一颗CCD相机和第二颗CCD相机使其分别聚焦到相邻刻度线间距仅次于第一组刻度的第二组刻度，使得第一光源与第二光源的强度一致，且照射角度一致；依次进行，直至聚焦完所有的刻度；所述步骤3)之后还包括步骤3.1)：依步骤2.1)依次调节第三、第四以及其余光源。
8.如权利要求1所述的快速光学校正方法，其特征在于：所述的第一标示包括设置于校正板(4)表面的多个沿滑槽(3)长度方向等距间隔排列的对位标靶(6)，所述的对位标靶(6)为十字形结构；所述的步骤2)中调整第一颗CCD相机和第二颗CCD相机，使得两颗CCD相机的中心连线与相邻对位标靶(6)的中心连线平行。
9.如权利要求8所述的快速光学校正方法，其特征在于：所述的对位标靶(6)中的十字形结构的两根线条的线条长度为1000微米～1500微米，相邻两个对位标靶(6)的间距小于CCD相机(2)视野范围长度的四分之一。
10.如权利要求5所述的快速光学校正方法，其特征在于：所述滑槽(3)的深度、直线度和平面度的精度小于±10微米。
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