CN210720179U - 复检相机对焦测距装置和玻璃复检设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及玻璃基板复检领域，公开了一种复检相机对焦测距装置和玻璃复检设备。所述复检相机对焦测距装置包括激光发射器和测距相机，激光发射器和测距相机分别位于复检相机的相对两侧，复检相机的主光轴与待检玻璃基板的法线重合，激光发射器发出的光束和测距相机的主光轴与玻璃基板的法线的夹角均为α，以使激光发射器发出的光束经玻璃基板的上表面漫反射后在测距相机的像屏上形成漫反射像点。本实用新型的复检相机对焦测距装置通过激光发射器与测距相机的配合使用，能够精确快速的测出玻璃基板的上表面与复检相机的焦平面之间的间距，使复检相机快速对焦，避免二次定位，提高检测速度，避免拍不到玻璃缺陷的情况出现。
Description
技术领域
本实用新型涉及玻璃基板复检领域，具体地涉及一种复检相机对焦测距装置以及包括该复检相机对焦测距装置的玻璃复检设备。
背景技术
玻璃基板作为液晶显示面板的重要组成部分，在生产过程中对其品质的管控非常严格，通常需要对玻璃基板内部的铂金、结石、气泡等缺陷进行检测拍照，并通过图像分析处理进行缺陷分类和尺寸测量。
在目前的玻璃生产中，玻璃基板的内部缺陷检测需要由面检设备和复检设备配合完成。面检设备通常包括多个光学相机，这些相机排成一列，当玻璃基板从相机下方输送通过时，相机对玻璃基板进行整板检测拍照，然后由检查机电脑系统对图像进行分析处理，得到玻璃基板内部缺陷的坐标、种类、尺寸、形状等初始资料。由于面检相机分辨率低，获得的数据除缺陷坐标外，其它缺陷信息会存在不准确的情况，因此需要将缺陷坐标等初始判定数据传输给复检设备，由复检设备对指定坐标位置的缺陷进行二次检测、判定。
现有的复检设备通常由玻璃输送装置、玻璃定位装置、光学系统和移载装置等组成，复检光学系统对单个缺陷的拍照时间需要1秒左右，当玻璃基板输送进入复检设备时，检查机控制单元根据面检设备提供的缺陷坐标，通过移载装置将光学系统移动到缺陷处进行检测拍照，然后由检查机电脑系统对拍照提取的图像进行分析处理，对缺陷的种类、尺寸等进行二次判定。因复检相机分辨率高，所以复检得到的信息比较准确。
其中，目前所使用的光学系统是由复检相机和测距传感器组成。由于复检相机和测距传感器是并排设置的，所以相机拍照的位置和测距传感器测距的位置并不重合，为了使复检相机准确对焦就要确定缺陷位置的玻璃面和相机的准确位置。所以需要先将测距传感器移动到缺陷位置，进行精确测距后，再将复检相机移动到缺陷位置进行拍照，这就是二次定位。二次定位不仅浪费时间，而且定位精度会大大降低，有可能造成缺陷不在相机视野范围内，从而无法进行缺陷检查与判定。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种复检相机对焦测距装置以及包括该复检相机对焦测距装置的玻璃复检设备，以解决二次定位造成的定位时间长、定位精度低、缺陷不在相机视野范围内的问题。
为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种复检相机对焦测距装置，包括激光发射器和测距相机，所述激光发射器和所述测距相机分别位于复检相机的相对两侧，所述复检相机的主光轴与待检玻璃基板的法线重合，所述激光发射器发出的光束和所述测距相机的主光轴与所述玻璃基板的法线的夹角均为α，以使所述激光发射器发出的光束经所述玻璃基板的上表面漫反射后在所述测距相机的像屏上形成漫反射像点。
可选地，所述α为30-60°。
可选地，所述复检相机对焦测距装置包括计算单元，所述计算单元设置为能够根据所述漫反射像点与所述测距相机的像屏焦点之间的距离计算出所述玻璃基板的上表面与所述复检相机的焦平面之间的距离。
本实用新型另一方面提供一种玻璃复检设备，包括复检相机和以上所述的复检相机对焦测距装置。
可选地，所述玻璃复检设备包括竖直移动机构，所述竖直移动机构设置为能够驱使所述复检相机沿竖直方向移动。
可选地，所述玻璃复检设备包括第一控制单元，所述第一控制单元设置为能够接收所述计算单元的计算结果，并根据该计算结果控制所述竖直移动机构的运行。
可选地，所述玻璃复检设备包括纵向移动机构和横向移动机构，所述纵向移动机构设置为能够驱使所述激光发射器、所述复检相机以及所述测距相机沿所述玻璃基板的纵向移动，所述横向移动机构设置为能够驱使所述激光发射器、所述复检相机以及所述测距相机沿所述玻璃基板的横向移动。
可选地，所述玻璃复检设备包括第二控制单元，所述第二控制单元设置为能够接收玻璃面检设备的检测数据，并根据该检测数据控制所述纵向移动机构和所述横向移动机构的运行。
本实用新型的复检相机对焦测距装置，通过激光发射器与测距相机的配合使用，能够精确快速的测出玻璃基板的上表面与复检相机的焦平面之间的间距，使复检相机快速对焦，避免二次定位，提高检测速度，避免拍不到玻璃缺陷的情况出现。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型中复检相机对焦测距装置的一种测量原理示意图；
图2是本实用新型中复检相机对焦测距装置的另一种测量原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
本实用新型一方面提供一种复检相机对焦测距装置，包括激光发射器1和测距相机3，所述激光发射器1和所述测距相机3分别位于所述复检相机2的相对两侧，所述复检相机2的主光轴与待检玻璃基板的法线重合，所述激光发射器1发出的光束和所述测距相机3的主光轴与所述玻璃基板的法线的夹角均为α，以使所述激光发射器1发出的光束经所述玻璃基板的上表面漫反射后在所述测距相机3的像屏上形成漫反射像点。
其中，激光发射器1和测距相机3分别位于复检相机2的相对两侧意味着激光发射器1的光束和测距相机3的主光轴与复检相机2的主光轴位于同一平面内。另外，可以理解的是，激光发射器1、复检相机2和测距相机3均位于玻璃基板的上方。
参见图1或图2，平面M为玻璃基板的上表面的理论所在平面，也就是复检相机2的焦点所在平面(即焦平面)，平面M1为玻璃基板输送至复检设备时玻璃基板的上表面的实际所在平面。激光发射器1发射的光束h与复检相机2的主光轴k之间的夹角为α，测距相机3的主光轴g与复检相机2的主光轴k之间的夹角也为α。激光发射器1的光束h、复检相机2的主光轴k、测距相机3的主光轴g相交于平面M上的O点，O点为复检相机2的焦点，平面M即为复检相机2的焦平面，O点在测距相机3的像屏上的反射像点和漫反射像点均为O1。测距相机3的像屏位置在测距相机3物镜的焦平面，f为测距相机3物镜的焦距，测距相机3物镜与O点之间的距离为d。AB为复检相机2的拍摄范围。
在使用时，当平面M1与平面M重合时，说明复检相机2的焦点位于玻璃基板的上表面，此时复检相机2已对焦，不需要移动复检相机2或玻璃基板，直接拍照即可。当平面M1与平面M不重合时，激光发射器1的光束h在玻璃基板上的光点移动到P点，P点在测距相机3的像屏上的漫反射像点为P1，在这种情况下，根据公式
即可计算出平面M1相对于平面M的偏移量Δ，然后通过移动复检相机2或玻璃基板，使平面M1与平面M重合便完成复检相机2的对焦。其中，δ为漫反射像点P1与O1点之间的距离。
其中，参见图1，当P点与O点之间的距离较大时，激光发射器1的光束h经玻璃基板上表面的反射光线l会偏出测距相机3的镜头范围，也就是说反射光线l不会在测距相机3的像屏上形成反射点，因此不会影响δ的测量。参见图2，当P点与O点之间的距离较小时，反射光线l会进入测距相机3的镜头范围，此时由于反射光线l与测距相机3的物镜主光轴g平行，因此反射光线l在测距相机3像屏上的像点会一直停留在O1点，同样不会影响δ的测量。由此能够保证漫反射像点P1与O1点之间距离测量的准确性和便捷性。
因此，本实用新型的复检相机对焦测距装置，通过激光发射器1与测距相机3的配合使用，能够精确快速的测出玻璃基板的上表面与复检相机2的焦平面之间的间距，使复检相机快速对焦，避免二次定位，提高检测速度，避免拍不到缺陷的情况出现。
本实用新型中，所述夹角α优选为30-60°，进一步地，α优选为45°。
为了自动快速测得玻璃基板的上表面与所述复检相机2的焦平面之间的距离，即平面M1与平面M之间的距离Δ，所述复检相机对焦测距装置还可包括计算单元，所述计算单元设置为能够根据所述漫反射像点P1与所述测距相机3的像屏焦点O1之间的距离计算出所述玻璃基板的上表面与所述复检相机2的焦平面之间的距离。
本实用新型另一方面提供一种玻璃复检设备，包括复检相机2和以上所述的复检相机对焦测距装置。
其中，所述玻璃复检设备可包括竖直移动机构，所述竖直移动机构设置为能够驱使所述复检相机2沿竖直方向移动。也就是说，在测得平面M1与平面M之间的距离Δ后，可通过所述竖直移动机构驱动复检相机2向上或向下移动距离Δ，使得复检相机2的焦平面与玻璃基板的上表面重合。
进一步地，所述玻璃复检设备还可包括第一控制单元，所述第一控制单元设置为能够接收所述计算单元的计算结果，并根据该计算结果控制所述竖直移动机构的运行。这样能够进一步提高复检相机2对焦的效率以及精确性，提高检测速度。
另外，所述玻璃复检设备还可包括纵向移动机构和横向移动机构，所述纵向移动机构设置为能够驱使所述激光发射器1、所述复检相机2以及所述测距相机3沿所述玻璃基板的纵向移动，所述横向移动机构设置为能够驱使所述激光发射器1、所述复检相机2以及所述测距相机3沿所述玻璃基板的横向移动。
为了保证能够自动精确地移动激光发射器1、复检相机2以及测距相机3，所述玻璃复检设备还可包括第二控制单元，所述第二控制单元设置为能够接收玻璃面检设备的检测数据，并根据该检测数据控制所述纵向移动机构和所述横向移动机构的运行。也就是说，玻璃面检设备可将检测到的缺陷坐标等初始判定数据传输给所述第二控制单元，所述第二控制单元通过控制所述纵向移动机构和所述横向移动机构的运行将激光发射器1、复检相机2以及测距相机3移动至缺陷坐标位置对缺陷进行进一步的检测、判定。
其中，所述第一控制单元与所述第二控制单元可以为同一个，也就是说，可采用一个控制单元同时控制所述竖直移动机构、所述纵向移动机构和所述横向移动机构的运行。
在对玻璃缺陷进行复检时，所述第二控制单元可根据玻璃面检设备的检测数据控制所述纵向移动机构和所述横向移动机构的运行，使激光发射器1、复检相机2和测距相机3移动至缺陷的上方，激光发射器1和测距相机3相对于复检相机2的位置不变，启动激光发射器1，使激光发射器1发射光束h，激光发射器1发出的光束h经玻璃基板的上表面漫反射后在测距相机3的像屏上形成漫反射像点P1，测量漫反射像点P1与测距相机3的焦点O1之间的距离，然后根据公式
计算出玻璃基板的上表面(也就是平面M1)与复检相机2的焦平面M之间的距离Δ，然后将该距离值发送至所述第一控制单元，所述第一控制单元根据该距离值控制所述竖直移动机构运行，使复检相机2向上或向下移动距离Δ，使复检相机2的焦平面与玻璃基板的上表面重合，然后通过复检相机2对玻璃基板的缺陷进行拍照。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (12)
1.一种复检相机对焦测距装置，其特征在于，所述复检相机对焦测距装置包括激光发射器(1)和测距相机(3)，所述激光发射器(1)和所述测距相机(3)分别位于复检相机(2)的相对两侧，所述复检相机(2)的主光轴与待检玻璃基板的法线重合，所述激光发射器(1)发出的光束和所述测距相机(3)的主光轴与所述玻璃基板的法线的夹角均为α，以使所述激光发射器(1)发出的光束经所述玻璃基板的上表面漫反射后在所述测距相机(3)的像屏上形成漫反射像点。
2.根据权利要求1所述的复检相机对焦测距装置，其特征在于，所述α为30-60°。
3.根据权利要求1或2所述的复检相机对焦测距装置，其特征在于，所述复检相机对焦测距装置包括计算单元，所述计算单元设置为能够根据所述漫反射像点与所述测距相机(3)的像屏焦点之间的距离计算出所述玻璃基板的上表面与所述复检相机(2)的焦平面之间的距离。
4.一种玻璃复检设备，其特征在于，包括复检相机(2)和权利要求1或2所述的复检相机对焦测距装置。
5.根据权利要求4所述的玻璃复检设备，其特征在于，所述玻璃复检设备包括竖直移动机构，所述竖直移动机构设置为能够驱使所述复检相机(2)沿竖直方向移动。
6.根据权利要求4或5所述的玻璃复检设备，其特征在于，所述玻璃复检设备包括纵向移动机构和横向移动机构，所述纵向移动机构设置为能够驱使所述激光发射器(1)、所述复检相机(2)以及所述测距相机(3)沿所述玻璃基板的纵向移动，所述横向移动机构设置为能够驱使所述激光发射器(1)、所述复检相机(2)以及所述测距相机(3)沿所述玻璃基板的横向移动。
7.根据权利要求6所述的玻璃复检设备，其特征在于，所述玻璃复检设备包括第二控制单元，所述第二控制单元设置为能够接收玻璃面检设备的检测数据，并根据该检测数据控制所述纵向移动机构和所述横向移动机构的运行。
8.一种玻璃复检设备，其特征在于，包括复检相机(2)和权利要求3所述的复检相机对焦测距装置。
9.根据权利要求8所述的玻璃复检设备，其特征在于，所述玻璃复检设备包括竖直移动机构，所述竖直移动机构设置为能够驱使所述复检相机(2)沿竖直方向移动。
10.根据权利要求9所述的玻璃复检设备，其特征在于，所述玻璃复检设备包括第一控制单元，所述第一控制单元设置为能够接收所述计算单元的计算结果，并根据该计算结果控制所述竖直移动机构的运行。
11.根据权利要求8-10中任意一项所述的玻璃复检设备，其特征在于，所述玻璃复检设备包括纵向移动机构和横向移动机构，所述纵向移动机构设置为能够驱使所述激光发射器(1)、所述复检相机(2)以及所述测距相机(3)沿所述玻璃基板的纵向移动，所述横向移动机构设置为能够驱使所述激光发射器(1)、所述复检相机(2)以及所述测距相机(3)沿所述玻璃基板的横向移动。
12.根据权利要求11所述的玻璃复检设备，其特征在于，所述玻璃复检设备包括第二控制单元，所述第二控制单元设置为能够接收玻璃面检设备的检测数据，并根据该检测数据控制所述纵向移动机构和所述横向移动机构的运行。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112540093A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-23 | 河北光兴半导体技术有限公司 | 玻璃类产品深度信息的精确定位装置及其方法 |
| WO2023109466A1 (zh) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 苏州镁伽科技有限公司 | 自动对焦装置、面板检测设备及其方法 |
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2019
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