CN115682942B

CN115682942B - 位置检测系统、位置检测方法、喷墨打印装置及存储介质

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Publication number: CN115682942B
Application number: CN202310010539.4A
Authority: CN
Inventors: 许伟钊; 刘好伟; 杨新海
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-01-05
Filing date: 2023-01-05
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2043-01-05
Also published as: CN115682942A

Abstract

本发明公开了一种位置检测系统、位置检测方法、喷墨打印装置及存储介质。位置检测系统包括：支撑组件，包括支撑平台和支撑架，支撑架固定于支撑平台上；调节装置，包括微动台和两个并列布置的转动组件，各转动组件包括两个间隔布置的立柱及安装于两个立柱之间的驱动结构，立柱的一端与微动台的下表面固定连接，另一端与支撑平台连接；位置检测装置，包括位置采集装置、阵列探测器和光源发生装置；控制装置，分别与阵列探测器、驱动结构和位置采集装置连接。本发明实现了微动台旋转角度的检测。

Description

位置检测系统、位置检测方法、喷墨打印装置及存储介质

技术领域

本发明涉及高精度测量技术领域，尤其涉及一种位置检测系统、位置检测方法、喷墨打印装置及存储介质。

背景技术

喷墨打印OLED显示面板技术具有以下5个优势：第一优势是相对于蒸镀技术更节省材料，可以降低墨水成本并且减少设备污染；第二优势是如果设备精度高，可降低工艺难度；第三优势是设备和运营成本相对蒸镀技术较低；第四优势是可实现大面板制作；第五优势是可对柔性显示器进行喷印。OLED目前主要应用在手机和照明方面，未来将渗透至电视及更广阔的领域，可弯折的特性使其与显示功能合二为一的工艺有望实现。现阶段喷印OLED器件的过程中，通常需要将直径7μm的墨滴喷印到基板上126μm*34.5μm的长方形像素坑中，为提高OLED的寿命和效率，像素坑中的墨水厚度应尽量均匀，这要求每一滴墨水落到像素坑中的位置误差应在微米量级，基板的摆放角度和位置精度要达到亚微米量级。微动台是OLED喷墨打印设备中重要的组成部分，通过控制微动台的位置和角度可以将基板精确的放置到打印的目标位置上；在喷印过程中为要求基板位置始终在精确目标位，则要保证微动态位置和角度的变化及时反馈给控制系统。其中的位置、角度检测系统属于高精度位置测量领域。目前，现有的方案大都是通过光栅尺测量一维方向的位置信息，进而通过CCD查看基板上的3个靶标的相对位置计算角度信息来实现微动台移动时的位置和角度检测，但是采用光栅尺检测微动台的位置信息无法检测微动台的旋转角度，进而导致微动台的位置检测较为复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种位置检测系统、位置检测方法、喷墨打印装置及存储介质。旨在解决光栅尺检测微动台的位置信息无法检测微动台的旋转角度的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种位置检测系统，所述位置检测系统包括：

支撑组件，包括支撑平台和支撑架，所述支撑架固定于所述支撑平台上；

调节装置，包括微动台和两个并列布置的转动组件，各转动组件包括两个间隔布置的立柱及安装于两个立柱之间的驱动结构，所述驱动结构用于通过所述立柱驱动所述微动台移动或者旋转，所述微动台用于放置待打印基板，所述立柱的一端与所述微动台的下表面固定连接，另一端与所述支撑平台连接；

位置检测装置，包括位置采集装置、阵列探测器和光源发生装置，所述位置采集装置设于所述微动台的上方并安装在所述支撑架上，用于获取所述待打印基板的预设目标打印位置和初始位置，以及获取所述微动台的待移动方向和待旋转方向；所述阵列探测器固定在所述微动台的上表面顶角处并与所述微动台平行设置，所述光源发生装置设于所述阵列探测器的上方并安装在所述支撑架上，其中，所述阵列探测器和所述光源发生装置用于检测所述微动台的实际移动距离和实际旋转角度；

控制装置，分别与所述位置检测装置和所述调节装置连接，用于根据所述实际移动距离和所述实际旋转角度，计算所述微动台在运动后的实时位置，并在所述实时位置与所述预设目标打印位置相符合时，对所述待打印基板进行打印。

可选地，所述光源发生装置包括沿同一中轴线依次设置的激光器、激光头以及凸透镜，所述激光器用于发射激光，以使所述激光经过所述激光头和所述凸透镜，并在所述阵列探测器上形成光斑。

可选地，所述阵列探测器上设置有两个间隔布置的单元组，各所述单元组包括多个间隔布置的阵列探测器单元，所述阵列探测器用于检测所述光斑的位置。

可选地，所述支撑架包括横杆和两根竖杆，所述横杆的两端分别与所述竖杆的上端连接，所述竖杆的下端与所述支撑平台固定连接，所述光源发生装置和所述位置采集装置均设置在所述横杆上。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种位置检测方法，所述位置检测方法应用于所述位置检测系统，所述位置检测方法包括步骤：

根据待打印基板的预设目标打印位置和初始位置，获取微动台的待移动方向和待旋转方向；

控制所述微动台向所述待移动方向移动，并以所述待旋转方向旋转，得到所述微动台的实际移动距离和实际旋转角度；

根据所述实际移动距离和所述实际旋转角度，计算所述微动台在运动后的实时位置；

在所述实时位置与所述预设目标打印位置相符合时，对所述待打印基板进行打印。

可选地，所述控制所述微动台向所述待移动方向移动，并以所述待旋转方向旋转，得到所述微动台的实际移动距离和实际旋转角度的步骤包括：

控制所述微动台向所述待移动方向移动，以使位于阵列探测器上的光斑移动，并将所述光斑的移动距离作为所述微动台的实际移动距离；

控制所述微动台以所述待旋转方向旋转，以使位于所述阵列探测器上的所述光斑旋转，并将所述光斑的旋转角度作为所述微动台的实际旋转角度。

可选地，所述控制所述微动台向所述待移动方向移动，以使位于阵列探测器上的光斑移动，并将所述光斑的移动距离作为所述微动台的实际移动距离的步骤包括：

控制所述微动台向所述待移动方向移动，得到所述光斑在与所述微动台相对应的微动台坐标系上的第一光斑坐标；

根据所述第一光斑坐标，得到所述微动台的实际移动距离。

可选地，所述控制所述微动台以所述待旋转方向旋转，以使位于所述阵列探测器上的所述光斑旋转，并将所述光斑的旋转角度作为所述微动台的实际旋转角度的步骤之前，还包括：

获取所述光斑在所述微动台坐标系上的初始角度；

所述控制所述微动台以所述待旋转方向旋转，以使位于所述阵列探测器上的所述光斑旋转，并将所述光斑的旋转角度作为所述微动台的实际旋转角度的步骤包括：

控制所述微动台以所述待旋转方向旋转，获取所述光斑在所述微动台坐标系上的第二光斑坐标；

根据所述第二光斑坐标，计算所述第二光斑坐标在所述微动台坐标系上的第一旋转角度；

根据所述第一旋转角度和所述初始角度的差值，得到实际旋转角度。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种喷墨打印装置，所述喷墨打印装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的位置检测程序，所述位置检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的位置检测方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有位置检测程序，所述位置检测程序被处理器执行时实现如上所述的位置检测方法的步骤。

本发明提出一种位置检测系统、位置检测方法、喷墨打印装置及存储介质，在位置检测系统中，通过调节装置中的微动台，可以用于放置待打印基板；并且通过与微动台连接的转动组件，能够实现微动台的平移或者转动，进而带动位于微动台上的待打印基板进行移动和旋转，以使待打印基板移动到合适的位置进行打印；通过位置检测装置中的位置采集装置，能够对位于微动台上的待打印基板的预设目标打印位置进行确定，并通过采集待打印基板的初始位置，能够为微动台的移动过程中提供移动方向和旋转角度。通过阵列探测器和光源发生装置，在将阵列探测器与微动台设置在同一平面内并与微动台平行设置，并将光源发生装置设置在阵列探测器的上方，能够实现随着微动台的移动，使得阵列探测器上的光斑也随之移动，能够精准实现微动台的移动距离和旋转角度的探测。通过与阵列探测器、驱动结构以及位置采集装置连接的控制装置，能够实现微动台在移动和旋转时的精准控制，同时能够控制微动台移动和旋转直至待打印基板达到预设目标打印位置，避免了人工手动调整而导致微动台的位置检测系统较为复杂，并且本发明中用阵列探测器代替现有技术中的光栅尺检测微动台的位置信息，不仅可以得到微动台在平移时的位置信息，也可以得到微动转动角度的信息，结合位置采集装置可实现闭环反馈调节微微动台的旋转角度。并且将阵列探测器应用在微动台的位置检测，可降低系统的复杂度，降低位置检测系统对环境的要求。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；

图2是本发明位置检测系统的结构示意图；

图3是本发明位置检测系统的正视图；

图4是本发明转动组件的结构示意图；

图5是本发明阵列探测器的结构示意图；

图6是本发明阵列探测器的坐标示意图；

图7是本发明阵列探测器中相邻的四个阵列探测单元组成的四象限探测器结构示意图；

图8是本发明中阵列探测器的总坐标系与子坐标系的示意图；

图9是本发明位置检测系统的信号传输示意图；

图10为本发明位置检测方法第一实施例的流程示意图；

图11是本发明位置检测方法中检测微动台旋转角度的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				11	支撑平台	12	支撑架
121	竖杆	122	横杆
				2	调节装置	21	微动台
22	转动组件	221	立柱
				222	驱动结构	2211	支撑柱
2221	转子	2222	定子
				2212	气浮平台	33	光源发生装置
331	激光器	332	激光头
				333	凸透镜	334	固定杆
32	阵列探测器	321	单元组
				3211	阵列探测器单元	4	待打印基板
5	核心板	6	数据采集卡
				31	位置采集装置

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端为喷墨打印装置。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，DVI接口1004，USB接口1005，存储器1006。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。DVI接口1004可选的可以包括标准的有线接口，通过DVI线与其他外部设备连接。USB接口1005可选的可以包括标准的有线接口，通过USB连接线与其他外部设备连接。存储器1006可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1006可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括音频电路等等，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1006中可以包括操作系统、DVI接口模块、USB接口模块、用户接口模块以及位置检测程序。

在图1所示的终端中，DVI接口1004主要用于连接外部设备，与外部设备进行数据通信；USB接口1005主要用于连接外部设备，与外部设备进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1006中存储的位置检测程序，并执行以下操作：

进一步地，处理器1001可以调用存储器1006中存储的位置检测程序，还执行以下操作：

根据所述第一光斑坐标，得到所述微动台的实际移动距离。

根据所述第一光斑坐标，得到所述光斑在所述微动台坐标系上的初始角度；

本发明喷墨打印装置的具体实施例与下述位置检测程序各实施例基本相同，在此不作赘述。

本申请提出一种位置检测系统，在位置检测系统一实施例中，参照图2、图3以及图4，图2为位置检测系统的结构示意图，图3为位置检测系统的正视图，图4为转动组件的结构示意图。

所述位置检测系统包括：支撑组件，包括支撑平台11和支撑架12，所述支撑架12固定于所述支撑平台11上；调节装置2，包括微动台21和两个并列布置的转动组件22，各转动组件22包括两个间隔布置的立柱221及安装于两个立柱221之间的驱动结构222，所述驱动结构222用于通过所述立柱221驱动所述微动台21移动或者旋转，所述微动台21用于放置待打印基板4，所述立柱221的一端与所述微动台21的下表面固定连接，另一端与所述支撑平台11连接；位置检测装置，包括位置采集装置31、阵列探测器32和光源发生装置33，所述位置采集装置31设于所述微动台21的上方并安装在所述支撑架12上；所述阵列探测器32固定在所述微动台21的上表面顶角处并与所述微动台21平行设置，所述光源发生装置33设于所述阵列探测器32的上方并安装在所述支撑架12上；控制装置，分别与所述位置检测装置和所述调节装置2连接。

在本实施例中，所述支撑平台11的材质优选为大理石平台，或者其他材质，用于支撑转动组件22，以使转动组件22能够在支撑平台11上进行移动和旋转。所述支撑架12用于安装位置采集装置31和光源发生装置33，所述支撑架12的材质可以是木质或者金属等，本发明在此不作限制。

所述调节组件包括微动台21两个并列布置的转动组件22，所述微动台21上表面的顶角处设置有阵列探测器32，所述阵列探测器32可通过螺丝固定在微动台21上，并与微动台21平行设置。微动台21的上表面还设置有待打印基板4放置槽，用于放置待打印基板4。所述转动组件22包括两根立柱221，用于支撑微动台21，并在两根立柱221之间安装有驱动结构222，具体为音圈电机，音圈电机的两端的转子2221分别与两根立柱221连接。定子2222则设置在两个转子2221之间，通过第一支撑杆2223与支撑平台11固定连接，第一支撑杆2223用于支撑音圈电机。所述音圈电机用于驱动所述微动台21移动或者旋转，具体的，由于有两组转动组件22，当音圈电机驱动一组转动组件22向左运动，另一组音圈电机驱动转动组件22向右运动时，即可实现微动台21相对于支撑平台11的的转动，即两个转动组件22分别向不同方向运动时，即可实现微动台21的旋转，并且需要说明的是，微动台21的中心位置还连接有第二支撑杆（未图示），并与支撑平台11连接，在微动台21旋转时，可以以第二支撑杆为中心进行旋转。当两组转动组件22沿同一方向驱动时，即可实现微动台21相对于支撑平台11的左、右、上、下等方向的移动。另外，立柱221包括气浮平台2212和支撑柱2211，气浮平台2212设置在所述支撑柱2211与支撑平台11的连接处，气浮平台2212的下端与支撑平台11接触但不固定，上端则连接所述支撑柱2211，通过气浮平台2212的下端可以实现气浮平台2212与支撑平台11之间的移动，进而实现立柱221的移动。

位置检测装置中的位置采集装置31具体为CCD相机，设置支撑架12上，并设置在微动台21的中心位置的上方，用于采集微动台21上的待打印基板4的预设目标打印位置和初始位置，以及获取所述微动台21的待移动方向和待旋转方向。其中，预设目标打印设置为打印头开始进行打印的位置，可以根据需要自行设置。初始位置为未进行微动台21调节之前，打印头所对应的位置。由于需要将待打印基板4放置到微动台21上，在放置过程中并不能准确将预设目标打印位置与打印头对齐放置，会出现误差，因此需要调节微动台21的位置，以使待打印基板4的预设目标打印位置与打印头相对应，因此，在获取到预设目标打印位置和初始位置后，还需要根据预设目标打印位置和初始位置，得到微动台21的待移动方向和待旋转方向。例如，当打印头设置在如图2所示的X₂-Y₂-Z₂坐标系中的X₂轴和Y₂轴所构成的第一象限中时，而预设打印目标打印位置则在第二象限中时，则需要将微动台21向右移动，同时旋转，以使预设目标打印位置与打印头对应，才能进行打印操作，其中向右移动待移动方向，而旋转的角度即为待旋转方向。在本实施例中，待移动方向和待旋转方向都是根据初始位置和目标打印位置进行预测的，并非准确的值，还需结合阵列探测器32和光源发生装置33进行反馈，才能使得打印头与预设目标打印位置吻合，其具体实现方式请参考第二实施例，本发明在此不作赘述。所述阵列探测器32为铟镓砷光电探测器，用于将光源发生装置33照射在阵列探测器32上的光信号转换为电信号并发送至控制装置。所述光源发生装置33设置在支撑架12上，并设置在阵列探测器32的正上方，用于发出激光，并照射在阵列探测器32上形成光斑，使得光斑可以随微动台21的转动而在阵列探测器32上发生位置变化，阵列探测器32将光斑发生的位置变化发送至控制装置，以使控制装置计算得到微动台21的实际移动距离和实际移动角度。

控制装置包括电脑（未图示）、核心板5和数据采集卡6，所述核心板5和数据采集卡6可设置在立柱221上，或者支撑架12上或者支撑平台11上，本发明在不做限制，如图2所示，本实施例中的核心板5和数据采集卡6设置在立柱221上。所述数据采集卡与所述阵列探测器32相连接，用于将阵列探测器32上的光电流进行数模转换成数字信号传输至核心板，再通过核心板计算光斑的实时位置，最后传输给控制装置中的电脑处理，并在实时位置与预设目标打印位置相符合时，控制待打印基板4进行打印；在实时位置与预设目标打印位置不符合时，继续控制微动台21移动和旋转，直至实时位置与预设目标打印位置相符合。

进一步地，所述光源发生装置33包括沿同一中轴线依次设置的激光器331、激光头332以及凸透镜333，所述激光器331用于发射激光，以使所述激光经过所述激光头332和所述凸透镜333，并在所述阵列探测器32上形成光斑；

如图2所示，支撑架12上设置有两个固定杆334，固定杆334的一端与支撑架12连接，另一端用于设置凸透镜333，使得激光器331、激光头332和凸透镜333设置在一条直线上。另外，如图9所示，图9是本发明位置检测系统的数据传输示意图，在本实施例中，所述激光头332、激光器331、凸透镜333、阵列探测器32、数据采集卡、核心板、电脑、CCD、微动台21以及音圈电机的数据传输方向如图9所示，激光器331将光信号输送至激光头332，并通过凸透镜333照射在阵列探测器32上，阵列探测器32将光信号转换为电信号传输给数据采集卡，经过模数转换将数字信号传输给核心板计算光斑的实时位置，最后传输给电脑处理。CCD和音圈电机由电脑控制，CCD得到的待打印基板4的实时位置信息后传给电脑，控制音圈电机使微动台21转动，并通过CCD实时获取微动台21的位置信息，判断是否达到目标打印位置，在达到目标打印位置时，进行打印；在未到达目标打印位置时，继续控制微动台21进行移动，直至到达目标打印位置。

进一步地，请参阅图5，图5是阵列探测器的结构示意图，所述阵列探测器32上设置有两个间隔布置的单元组321，各所述单元组321包括多个间隔布置的阵列探测器单元3211，所述阵列探测器单元3211用于检测所述光斑的位置。

在本实施例中，请参阅图5和图6，图5是本发明阵列探测器32的结构示意图，图6是本发明阵列探测器的坐标示意图；阵列探测器32上设有两个间隔布置的单元组321，即图6中沿Y₁轴方向设置的两排单元组321，以及每个单元组321包括间隔布置的阵列探测器单元3211，其中，阵列探测器单元3211即为沿X₁轴方向设置的5个单元。请参阅图7，图7是光斑在阵列探测器上的示意图，当激光器331照射在阵列探测器32上时，阵列探测器32即会出现一个光斑，光斑的中心位置即为光斑在阵列探测器32上的位置，需要说明的是，阵列探测器单元3211均为长宽相等的正方形，因此为防止阵列探测器32探测光斑的位置时发生错误，因此光斑的直径需小于阵列探测器32的宽度，因此，光斑的覆盖面积最大只能覆盖四个阵列探测器单元3211。在通过阵列探测器32检测光斑的位置时，其检测原理如下：

如图7，图7是阵列探测器中相邻的四个阵列探测单元组成的四象限探测器结构示意图；阵列探测器32或者四象限探测器中的Y₁轴和X₁轴的位置检测原理相同，所以在本发明中只说明四象限探测器中X₁轴的位置检测原理。基于四象限探测器的激光光斑位置检测原理是根据光斑在四象限探测器的能量分布解算光斑中心位置，如图7所示，边长为d的正方形为探测单元，中间“十”字型区域为死区（探测器中不能感光的沟道，宽度设置为l）当光斑位于探测器中心，则探测器两侧的光能量相等；当光斑偏向左侧或者右侧，则左侧或者右侧的光能量比较大(本发明使用的是铟镓砷阵列探测器)。

当光斑照射在四象限探测器上时，四象限探测器会检测光斑在每个单元分别所产生的电流值，来得到光斑的位置，具体的：

首先，根据各个探测单元的电流值的得到光斑位置的解算值：

1

2

其中，I₁，I₂，I₃，I₄代表接受光斑能量的分布在第一、第二、第三、第四象限四个探测单元的光电流，因为在当

大于零时，代表光斑在Y₁轴左侧的面积大于在右侧的面积，当

小于零时，代表光斑在Y₁轴的右侧的面积大于左侧的面积，所以

和

代表X₁轴和Y₁轴方向的位置解算值，但只是大概方位，只能确定光斑所在的区域，精确的位置信息需要进一步对解算值计算。

由于激光光斑的能量分布为高斯分布，四象限探测器上的每一个点的光能量可表示为：

3

其中，D（x,y）表示四象限探测器上的每一个点的光能量，R表示光斑的半径，I_ij表示每个探测单元的光电流。

则每个探测单元的光电流可表示为：

4

其中，P_λ为常数，B_ij表示为处于第一象限的电流值，A_ij表示为处于第二象限的电流值，C_ij表示为处于第三象限的电流值，D_ij表示为处于第四象限的电流值。

3式、4式代入1式得到：

5

其中，R为光斑的半径。

通过无穷积分法对函数积分后化简可以得到光斑的位置信息：

6

为提高光斑的位置检测精度，根据实际检测值，对得到的光斑位置实际光斑位置进行多项式拟合得到：

7

通过仿真得到仿真结果显示可以得到亚微米量级的位置信息，满足实验条件。

四象限位置信息转换为阵列探测器的位置信息，如图8所示，在阵列探测器上分别建立4个子坐标系和一个总坐标系，在y轴方向只有两排阵列探测单元，因此四象限的Y₁₁、Y₁₂、Y₁₃、Y₁₄得到纵坐标即为整列探测器Y₁轴的纵坐标。对于阵列探测器X₁轴方向的位置信息是通过坐标变换得到的，当光斑照射X_1i、Y_1i（i=1、2、3、4）轴时，通过公式7解算光斑在四象限探测器中的位置信息，将得到的坐标变换后可分别得到光斑在X₁轴上的坐标:

8

9

10

11

其中，X₁₁，X₁₂，X₁₃，X₁₄，可直接在阵列探测器上的坐标得到，d为阵列探测单元的边长。

同理，可参考上述原理，可得到四象限探测器中Y₁轴的光斑坐标。

进一步地，所述支撑架包括横杆122和两根竖杆121，所述横杆122的两端分别与所述竖杆121的上端连接，所述竖杆121的下端与所述支撑平台固定连接，所述光源发生装置和所述位置采集装置均设置在所述横杆上。

在本实施例中，所述横杆和所述竖杆均用于支撑所述光源发生装置和所述位置采集装置，其中，位置采集装置设置在微动台的上方，使得其成像范围覆盖整个微动台，便于获取微动台上的待打印基板的实时位置。所述光源装置设置在阵列探测器的上方，以使发出的激光能够在阵列探测器上形成光斑。

本发明提出一种位置检测系统，在位置检测系统中，通过调节装置中的微动台，可以用于放置待打印基板；并且通过与微动台连接的转动组件，能够实现微动台的平移或者转动，进而带动位于微动台上的待打印基板进行移动和旋转，以使待打印基板移动到合适的位置进行打印；通过位置检测装置中的位置采集装置，能够对位于微动台上的待打印基板的预设目标打印位置进行确定，并通过采集待打印基板的初始位置，能够为微动台的移动过程中提供移动方向和旋转角度。通过阵列探测器和光源发生装置，在将阵列探测器与微动台设置在同一平面内并与微动台平行设置，并将光源发生装置设置在阵列探测器的上方，能够实现随着微动台的移动，使得阵列探测器上的光斑也随之移动，能够精准实现微动台的移动距离和旋转角度的探测。通过与阵列探测器、驱动结构以及位置采集装置连接的控制装置，能够实现微动台在移动和旋转时的精准控制，同时能够控制微动台移动和旋转直至待打印基板达到预设目标打印位置，避免了人工手动调整而导致微动台的位置检测系统较为复杂，并且本发明中用阵列探测器代替现有技术中的光栅尺检测微动台的位置信息，不仅可以得到微动台在平移时的位置信息，也可以得到微动转动角度的信息，结合位置采集装置可实现闭环反馈调节微微动台的旋转角度。并且将阵列探测器应用在微动台的位置检测，可降低系统的复杂度，降低位置检测系统对环境的要求。

基于上述硬件结构，提出本发明位置检测方法的第一实施例，请参阅图10，图10为本发明位置检测方法第一实施例的流程示意图，本实施例提供的位置检测方法包括如下步骤：

步骤S10，根据待打印基板的预设目标打印位置和初始位置，获取微动台的待移动方向和待旋转方向；

本发明主要应用于OLED基板的喷墨打印，需要说明的是，待打印基板上具有多个像素坑，喷印OLED器件的过程中，通常需要将直径7μm的墨滴喷印到基板上126μm*34.5μm的长方形像素坑中，而像素坑的排列是规则的，为呈规则排列行，并且像素坑的形状为长方形。在打印过程中，只需要将待打印基板放置在微动台上，并确定待打印基板中的其中一个像素坑的位置，将该位置作为待打印目标位置与打印头对齐，即可确定整个待打印基板的位置。并且在打印过程中是一次性打印一列或者一行，因此在确定一个像素坑后，不需要再对待打印基板进行调整，只需要进行平移即可实现整个待打印基板的打印。

预设目标打印设置为打印头开始进行打印的位置，可以根据需要自行设置。初始位置为未进行微动台调节之前，打印头所对应的位置。其中，打印头可设置在微动台上方的任意位置，本发明在此不作限制。本发明的最终目的需要将位于微动台上待打印基板进行摆正，使得待打印基板上的预设目标打印位置与打印头相吻合，从而完成待打印基板的打印，而在本发明中通过微动台的移动和旋转即可实现待打印基板的摆正。进一步的，所述目标打印位置是通过位于微动台上方的CCD相机而确定的，具体的，CCD相机通过拍摄一张待打印基板的图像，然后将图像发送至控制装置，控制装置再确定位于图像上的预设目标打印位置和初始位置，再根据预设目标打印位置和初始位置之间的空间关系，得到待移动方向和待旋转方向。例如，当预设目标打印位置位于初始位置的左上方时，需要将预设目标打印位置移动至初始位置，即可控制微动台向右移动至与预设目标打印位置相对应的那一列像素坑的位置，同时旋转以使像素坑摆正，在旋转时，旋转角度可以以预设角度进行逆时针旋转或者顺时针旋转，例如1″。需要说明的是，本发明中控制微动台移动和旋转时，并非是通过一次直接移动到预设目标打印位置，而是一个移动过程，并且在该过程中，通过位置采集装置、阵列探测器以及光源发生装置，实时监测微动台的实时位置，并反馈至控制装置，直至移动至预设目标打印位置。

步骤S20，控制所述微动台向所述待移动方向移动，并以所述待旋转方向旋转，得到所述微动台的实际移动距离和实际旋转角度；

在本实施例中，所述待移动方向包括待移动方向和待移动距离，CCD相机在获取到目标打印位置和待打印基板的初始位置时，可根据两者之间的关系得到微动台的待移动方向和待旋转方向，其中，待移动方向包括左移和右移；待旋转方向包括逆时针旋转和顺时针旋转。但是由于本发明是通过音圈电机来控制微动台移动或者旋转，而音圈电机的控制并非是十分准确，可能在移动过程中会产生误差，因此，还需要计算微动台的实际移动距离和实际旋转角度，来确定微动台的实时位置。

具体的，在一实施例中，所述步骤S20还包括：

步骤A21，控制所述微动台向所述待移动方向移动，以使位于阵列探测器上的光斑移动，并将所述光斑的移动距离作为所述微动台的实际移动距离；

在本实施例中，由于阵列探测器与微动台在同一平面上，当微动台发生移动时，阵列探测器也会同步移动，但是由于光源发生装置安装在支撑架上，并不会随着微动台的移动而发生位置变化，因此会导致照射在阵列探测器上的光斑的位置发生移动，为了使得计算更为方便以及移动更为直观，可以将光斑的移动距离作为微动台的实际移动距离。

另外，在一实施例中，所述步骤A21还包括：

步骤A211，控制所述微动台向所述待移动方向移动，得到所述光斑在与所述微动台相对应的微动台坐标系上的第一光斑坐标；

步骤A211，根据所述第一光斑坐标，得到所述微动台的实际移动距离。

在本实施例中，请参阅图2，分别以微动台的中心建立微动台坐标系X₂-Y₂-Z₂，以阵列探测器的中心建立阵列探测器坐标系X₁-Y₁-Z₁，以及以CCD相机为中心建立坐标系X-Y-Z，当光斑在阵列探测器上移动时，会在阵列探测器坐标系上产生坐标，同时也会在微动台坐标系上产生坐标，由于只能确定光斑在阵列探测器上的坐标，因此，还需将光斑在阵列探测器上的坐标转换为微动台坐标系上的坐标，即第一光斑坐标，具体的，

根据阵列探测器得到的光斑位置信息可以计算微动台的移动位置，其中阵列探测器坐标系原点距离微动台坐标系Y轴和X轴的距离分别为m、n，由于CCD相机坐标系是固定不移动的，因此当微动台在X轴方向和Y轴方向移动时，微动台移动的距离X₂₀和Y₂₀分别为：

X₂₀=X₁+n 12

Y₂₀=Y₁+m 13

其中，X₁为光斑在阵列探测器坐标系上的横坐标，Y₁为光斑在阵列探测器坐标系上的纵坐标。X₁和Y₁的计算过程可以通过上述实施例中所记载的方式进行计算，本发明在此不作赘述。

因此，第一光斑坐标即为（X₁+n，Y₁+m），即为微动台沿X轴移动一段距离后，且没有旋转时，光斑在微动台坐标系所对应的坐标（X₂₀,Y₂₀）。

而实际移动距离可根据第一光斑坐标进行计算得到，由于没有移动之前光斑是处于阵列探测器坐标系的原点位置，因此若微动台为左右平移，则其实际移动距离即为X_1，若微动台为上下平移，则其实际移动距离为Y₁，若微动台为斜向移动，则其移动距离即为（X₁+Y₁）^1/2。

步骤A22，控制所述微动台以所述待旋转方向旋转，以使位于所述阵列探测器上的所述光斑旋转，并将所述光斑的旋转角度作为所述微动台的实际旋转角度。

在本实施例中，当微动台移动之后，还需根据待旋转方向旋转，以使待打印基板摆正，但是音圈电机并非是十分准确，可能在旋转过程中会产生误差，因此，还需要计算微动台的实际旋转角度。

具体的，在一实施例中，所述步骤A22之前，还包括：

步骤A，根据所述第一光斑坐标，得到所述光斑在所述微动台坐标系上的初始角度；

请参阅图11，图11是检测微动台旋转角度的示意图，在本实施例中，所述初始角度指的是微动台发生了移动但未发生旋转时，光斑在阵列探测器坐标系原点时，光斑与微动台坐标系的连线与微动台坐标系的X₂轴所构成的角度，即图中的α₁，具体的α₁通过下述公式计算得到：

; 14

其中，α₁为初始角度，X₂₀为微动台在X轴方向的移动距离，Y₂₀为微动台在Y轴方向的移动距离。

所述步骤A22包括：

步骤A221，控制所述微动台以所述待旋转方向旋转，获取所述光斑在所述微动台坐标系上的第二光斑坐标；

所述第二光斑坐标为微动台在发生旋转之后，光斑在微动台坐标系上的坐标，具体可参考图11中位于第一象限时，处于上方的圆型光斑，且处于下方的圆形光斑为未发生旋转时的光斑位置。可通过阵列探测器直接得到光斑的坐标，例如（X₁₁,Y₁₁），进而换算为在微动台坐标系上的第二光斑坐标，具体可参考上述实施例中的换算方法，即第二光斑坐标为（X₂₁,Y₂₁），

其中，X₂₁=X₁₁+n 15

Y₂₁=Y₁₁+m 16

其中，n为阵列探测器坐标系原点距离微动台坐标系Y轴的距离，m为阵列探测器坐标系原点距离微动台坐标系X轴的距离。

步骤A222，根据所述第二光斑坐标，计算所述第二光斑坐标在所述微动台坐标系上的第一旋转角度；

在本实施例中，第一旋转角度即为第二光斑坐标与微动台坐标系的原点的连线与微动台坐标系中X₂轴所形成的夹角，即图11中的θ₁。具体的，可通过下述公式来计算，

17

其中，θ₁为第一旋转角度，（X₁₁,Y₁₁）为第二光斑坐标。

步骤A223，根据所述第一旋转角度和所述初始角度的差值，得到实际旋转角度；

在本实施例中，当光斑旋转之后，则会出现θ₁，进一步地，即可根据θ₁和α₁计算出β₁，即实际旋转角度。

即β₁=θ₁-α₁ 18

其中，所述α₁即为初始角度，θ₁为第一旋转角度，β₁为实际旋转角度。

步骤S30，根据所述实际移动距离和所述实际旋转角度，计算所述微动台在运动后的实时位置；

当微动台旋转一定角度后，可以获取光斑在阵列探测器坐标系上的坐标，即假设光斑在X₁,Y₁坐标系中的坐标是X*,Y*，假设微动台的实际移动距离以j表示，当微动台在X轴移动jmm，则光斑在阵列探测器中的位置坐标在X₁轴的变化量是jcos（β₁），在Y₁轴的变化量是-jsin（β₁），移动后的光斑在为X₁,Y₁坐标系中的坐标X**,Y**是：

19

20

其中，j为实际移动距离，β₁为实际旋转角度。

因此，将实时位置的坐标信息（X*,Y*）与目标打印位置的坐标信息进行比对，即可判断是否到达目标打印位置。在两者一致时，则说明达到目标打印位置；在两者不一致时，则说明未达到目标打印位置。

步骤S40，在所述实时位置与所述目标打印位置相符合时，对所述待打印基板进行打印。

在本实施例中，所述实时位置即为光斑在阵列探测器坐标系上的坐标。将实时计算得到的坐标与原来通过CCD相机计算得到的目标打印位置进行比对，判断两者是否一致，若一致，则说明待打印基板已经移动到目标打印位置，即可控制对待打印基板进行打印；若不符合，则执行步骤S10，直至待打印基板移动至目标打印位置。

在本发明中，通过根据待打印基板的预设目标打印位置和初始位置，获取微动台的待移动方向和待旋转方向；控制所述微动台向所述待移动方向移动，并以所述待旋转方向旋转，得到所述微动台的实际移动距离和实际旋转角度；根据所述实际移动距离、所述实际旋转角度和所述初始位置，检测所述微动台在运动后的实时位置；在所述实时位置与所述目标打印位置相符合时，对所述待打印基板进行打印。能够实现微动台在移动和旋转时的精准控制，同时能够控制微动台的自动移动和旋转直至待打印基板达到预设打印位置，避免了人工手动调整而导致微动台的位置检测系统较为复杂，并且本发明中用阵列探测器代替现有技术中的光栅尺检测微动台的位置信息，不仅可以得到微动台在平移时的位置信息，也可以得到微动转动角度的信息，结合位置采集装置可实现闭环反馈调节微微动台的旋转角度。并且将阵列探测器应用在微动台的位置检测，可降低系统的复杂度，降低位置检测系统对环境的要求。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有位置检测程序，所述位置检测程序被处理器执行时实现如下操作：

进一步地，所述位置检测程序被处理器执行时还实现如下操作：

根据所述第一光斑坐标，得到所述微动台的实际移动距离。

本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述位置检测程序各实施例基本相同，在此不作赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种位置检测方法，其特征在于，所述位置检测方法应用于位置检测系统，所述位置检测系统包括：

控制装置，分别与所述位置检测装置和所述调节装置连接，用于根据所述实际移动距离和所述实际旋转角度，计算所述微动台在运动后的实时位置，并在所述实时位置与所述预设目标打印位置相符合时，对所述待打印基板进行打印；

所述位置检测方法包括步骤：

2.如权利要求1所述的位置检测方法，其特征在于，所述控制所述微动台向所述待移动方向移动，并以所述待旋转方向旋转，得到所述微动台的实际移动距离和实际旋转角度的步骤包括：

3.如权利要求2所述的位置检测方法，其特征在于，所述控制所述微动台向所述待移动方向移动，以使位于阵列探测器上的光斑移动，并将所述光斑的移动距离作为所述微动台的实际移动距离的步骤包括：

根据所述第一光斑坐标，得到所述微动台的实际移动距离。

4.如权利要求3所述的位置检测方法，其特征在于，所述控制所述微动台以所述待旋转方向旋转，以使位于所述阵列探测器上的所述光斑旋转，并将所述光斑的旋转角度作为所述微动台的实际旋转角度的步骤之前，还包括：

5.一种喷墨打印装置，其特征在于，所述喷墨打印装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的位置检测程序，所述位置检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的位置检测方法的步骤。

6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有如权利要求5所述的位置检测程序，所述位置检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的位置检测方法的步骤。