一种精细操作系统及其距离测量的方法
【专利摘要】本发明提供一种精细操作系统及其测距方法，所述系统包括移动设备、操作平台、测距装置、位置调节器；所述测距装置，用于检测所述移动设备与所述待处理物品表面之间的距离；其中，所述测距装置包括具有一图像接收平面的图像接收器和透镜；所述位置调节器用于调整所述测距装置与所述操作平台之间的距离，使得所述图像接收平面上的所述待处理物品的成像大小与所述待处理物品的沿透镜的光轴投影的图像大小相同。本发明将所述测距装置用于显示面板制程中的距离测量中，以解决现有的测距精度不高、校准不精确、以及工作效率低下的技术问题。
【专利说明】一种精细操作系统及其距离测量的方法 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及显示【技术领域】，特别是涉及一种精细操作系统及使用其进行距离测量 的方法。 【【背景技术】】
[0002] 测量与某个物体之间的距离是最为广泛的应用之一，而在显示领域中，譬如液晶 显示器、有机发光二极管（0LED)显示器、低温多晶硅显示器的制造领域中，测量距离更为 重要也更为精细。
[0003] 在薄膜场效应晶体管液晶显示器（TFT-IXD)生产过程中，许多工序譬如：阵列检 测距离的判定、液晶面板配向膜（Cell PI)的涂布、液晶面板滴下制程（Cell 0DF)的框胶涂 布、液晶面板切割（Cell Cut)、模块的对位等，都需要在距离玻璃基板一定高度的地方，使 用移动设备对玻璃基板进行作业或者进行对位。
[0004] 目前工艺制程中用来检测移动设备11与玻璃基板13之间的距离方法有两种，第 一种是通过已知的数据计算移动设备11与玻璃基板13之间的距离H。如图1所示，由于 移动设备11和操作平台12之间有比较大的空间，而玻璃基板13的厚度D有一定的规格， D通常为0. 3mm - 0. 7mm。这种方法得到的Η数值（即移动设备11与玻璃基板12的距离） 比较粗略，并且Η值是通过计算得出，即通过定期校正测量移动设备11和操作平台12之间 的高度L，减去玻璃基板13的厚度D。这种计算距离的方法用于一些对距离精度要求不高 的设备的测距中，并且还需要通过定期调整检测来校正，效率低下。
[0005] 第二种测距的方法就是通过更精确的模型计算，例如滴下制程工序的框胶涂布， 原理如图2所示。
[0006] 通过操作平台的反光以及玻璃基板的反光，然后通过设备上受光镜片接收反光， 通过计算发光光束及发射光光束之间的夹角来计算操作平台与玻璃基板之间的距离，具体 原理图请参考图2所示。这种方法是通过调整受光镜片21来接收反射光，然后通过调整受 光镜片21的角度来计算移动设备与玻璃基板之间的距离。这种方法主要问题是必须通过 接收反射光来计算距离，而反射光在玻璃基板上反射之后的强度聚散性大大减弱，这样就 会大大降低测量的精度，同时通过调整受光镜片21计算距离的方式，也时常存在较大的误 差。所以这种方法不能用于很精细的设备测距上。 【
【发明内容】
】
[0007] 本发明的目的在于提供一种精细操作系统及使用其进行距离测量的方法，以提高 距离测量的精度和工作效率。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明构造了一种精细操作系统，所述精细操作系统包 括：
[0009] 移动设备，用于对待处理物品进行精细操作或精细检测；
[0010] 操作平台，用于承载所述待处理物品； toon] 测距装置，用于检测所述移动设备与所述待处理物品表面之间的距离，其包括：
[0012] 图像接收器，其具有一图像接收平面，所述图像接收平面与所述操作平台的承载 面平行；以及
[0013] 透镜，所述透镜的主光轴与所述图像接收平面垂直，所述透镜的光心与所述图像 接收平面的距离为一预设距离；以及
[0014] 位置调节器，用于调整所述测距装置与所述操作平台之间的距离，使得所述图像 接收平面上的所述待处理物品的成像大小与所述待处理物品的沿透镜的光轴投影的图像 大小相同。
[0015] 在本发明的精细操作系统中，其中，所述测距装置具有一初始位置；
[0016] 所述测距装置的初始位置为：沿第一直线方向的所述透镜的横截面和所述移动设 备的底部所在的平面处于同一参考平面；其中，所述第一直线为：与所述透镜主光轴垂直 且经过的所述透镜的光心的直线；
[0017] 所述位置调节器还用于以所述参考平面为基准位置调整所述测距装置与所述操 作平台之间的距离。
[0018] 在本发明的精细操作系统中，所述测距装置沿所述透镜的光轴方向靠近所述操作 平台或者远离所述操作平台。
[0019] 在本发明的精细操作系统中，所述预设距离为所述透镜的焦距的2倍。
[0020] 在本发明的精细操作系统中，所述透镜为凸透镜或者凹透镜。
[0021] 本发明的另一个目的在于提供一种使用精细操作系统进行距离测量的方法，所述 精细操作系统包括：
[0022] 移动设备，用于对待处理物品进行精细操作或精细检测；
[0023] 操作平台，用于承载所述待处理物品；
[0024] 测距装置，用于检测所述移动设备与所述待处理物品表面之间的距离，其包括：
[0025] 图像接收器，其具有一图像接收平面，所述图像接收平面与所述操作平台的承载 面平行；以及
[0026] 透镜，所述透镜的主光轴与所述图像接收平面垂直，所述透镜的光心与所述图像 接收平面的距离为一预设距离；以及
[0027] 位置调节器，用于调整所述测距装置与所述操作平台之间的距离，使得所述图像 接收平面上的所述待处理物品的成像大小与所述待处理物品的沿透镜的光轴投影的图像 大小相同；
[0028] 其特征在于，所述距离测量的方法包括：
[0029] 所述位置调节器通过移动所述测距装置，调整所述测距装置与所述操作平台之间 的距离，以使得所述图像接收平面上的所述待处理物品的成像大小与所述待处理物品的沿 透镜的光轴投影的图像大小相同；
[0030] 获取所述测距装置的移动距离，并将所述移动距离作为第一距离；
[0031] 根据所述第一距离以及所述透镜的焦距，获得第二距离，其中所述第二距离为所 述移动设备与所述待处理物品之间的距离；以及
[0032] 根据所述第二距离，校准所述移动设备，以进行精细操作或精细检测。
[0033] 在本发明的距离测量的方法中，其中，所述测距装置具有一初始位置；
[0034] 所述测距装置的初始位置为：沿第一直线方向的所述透镜的横截面和所述移动设 备的底部所在的平面处于同一参考平面；所述第一直线为与所述透镜主光轴垂直且经过的 所述透镜的光心的直线；
[0035] 所述位置调节器还用于以所述参考平面为基准位置调整所述测距装置与所述操 作平台之间的第一距离。
[0036] 在本发明的距离测量的方法中，所述根据所述第一距离以及所述透镜的焦距获得 第二距离的步骤，还包括：
[0037] 当沿所述透镜的光轴方向，移动所述测距装置靠近所述操作平台时，所述第二距 离等于所述第一距离与所述透镜的焦距的两倍之和；
[0038] 当沿所述透镜的光轴方向，移动所述测距装置远离所述操作平台时，所述第二距 离等于所述透镜的焦距的两倍减去所述第一距离。
[0039] 在本发明的距离测量的方法中，所述预设距离为所述透镜的焦距的2倍。
[0040] 在本发明的距离测量的方法中，所述透镜为凸透镜或者凹透镜。
[0041] 本发明通过提供一种精细操作系统及使用精细操作系统进行距离测量的方法，通 过提供测距装置，将测距装置用于显示面板制程中的距离测量中，以解决现有的距离测量 精度不高、校准不精确、以及工作效率低下的技术问题。 【【专利附图】
【附图说明】】
[0042] 图1是现有技术中的第一种距离测量方法结构示意图。
[0043] 图2是现有技术中的第二种距离测量方法结构示意图。
[0044] 图3是现有技术中的透镜原理的示意图。
[0045] 图4是现有技术中的透镜焦距的示意图。
[0046] 图5是本发明实施例中的精细操作系统结构示意图。
[0047] 图6是本发明实施例中的第一种情况的距离测量方法的结构示意图。
[0048] 图7是本发明实施例中的第二种情况的距离测量方法的结构示意图。 【【具体实施方式】】
[0049] 以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施 例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧 面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用 以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
[0050] 请参照图3,图3为现有技术中的透镜原理的示意图。
[0051] 如图3所示，透镜原理是当物体（坐标原点左侧的箭头所示）距离透镜（坐标原 点）在两倍焦距2f的时候，可以在透镜另一侧（坐标原点右侧的箭头所示）的接收器上呈 现出等大倒立的实像。
[0052] 请参照图4,图4为现有技术中的透镜焦距的示意图。
[0053] 如图4所示，透镜40的焦距f等于透镜的光心401到透镜焦点402之间的距离。
[0054] 表1给出当物体与透镜的距离u与焦距f不同情况下的透镜的成像规律：
[0055]
【权利要求】
1. 一种精细操作系统，其特征在于，所述精细操作系统包括： 移动设备，用于对待处理物品进行精细操作或精细检测； 操作平台，用于承载所述待处理物品； 测距装置，用于检测所述移动设备与所述待处理物品表面之间的距离，其包括： 图像接收器，其具有一图像接收平面，所述图像接收平面与所述操作平台的承载面平 行；以及 透镜，所述透镜的主光轴与所述图像接收平面垂直，所述透镜的光心与所述图像接收 平面的距离为一预设距离；以及 位置调节器，用于调整所述测距装置与所述操作平台之间的距离，使得所述图像接收 平面上的所述待处理物品的成像大小与所述待处理物品的沿透镜的光轴投影的图像大小 相同。
2. 根据权利要求1所述的精细操作系统，其特征在于：其中，所述测距装置具有一初始 位置； 所述测距装置的初始位置为：沿第一直线方向的所述透镜的横截面和所述移动设备的 底部所在的平面处于同一参考平面；其中，所述第一直线为：与所述透镜主光轴垂直且经 过的所述透镜的光心的直线； 所述位置调节器还用于以所述参考平面为基准位置调整所述测距装置与所述操作平 台之间的距离。
3. 根据权利要求2所述的精细操作系统，其特征在于：所述测距装置沿所述透镜的光 轴方向靠近所述操作平台或者远离所述操作平台。
4. 根据权利要求1所述的精细操作系统，其特征在于：所述预设距离为所述透镜的焦 距的2倍。
5. 根据权利要求1所述的精细操作系统，其特征在于：所述透镜为凸透镜或者凹透镜。
6. -种使用精细操作系统进行距离测量的方法，所述精细操作系统包括： 移动设备，用于对待处理物品进行精细操作或精细检测； 操作平台，用于承载所述待处理物品； 测距装置，用于检测所述移动设备与所述待处理物品表面之间的距离，其包括： 图像接收器，其具有一图像接收平面，所述图像接收平面与所述操作平台的承载面平 行；以及 透镜，所述透镜的主光轴与所述图像接收平面垂直，所述透镜的光心与所述图像接收 平面的距离为一预设距离；以及 位置调节器，用于调整所述测距装置与所述操作平台之间的距离，使得所述图像接收 平面上的所述待处理物品的成像大小与所述待处理物品的沿透镜的光轴投影的图像大小 相同； 其特征在于，所述距离测量的方法包括： 所述位置调节器通过移动所述测距装置，调整所述测距装置与所述操作平台之间的距 离，以使得所述图像接收平面上的所述待处理物品的成像大小与所述待处理物品的沿透镜 的光轴投影的图像大小相同； 获取所述测距装置的移动距离，并将所述移动距离作为第一距离； 根据所述第一距离以及所述透镜的焦距，获得第二距离，其中所述第二距离为所述移 动设备与所述待处理物品之间的距离；以及 根据所述第二距离，校准所述移动设备，以进行精细操作或精细检测。
7. 根据权利要求6所述的距离测量的方法，其特征在于：其中，所述测距装置具有一初 始位置； 所述测距装置的初始位置为：沿第一直线方向的所述透镜的横截面和所述移动设备的 底部所在的平面处于同一参考平面；所述第一直线为与所述透镜主光轴垂直且经过的所述 透镜的光心的直线； 所述位置调节器还用于以所述参考平面为基准位置调整所述测距装置与所述操作平 台之间的第一距离。
8. 根据权利要求7所述的距离测量的方法，其特征在于：所述根据所述第一距离以及 所述透镜的焦距获得第二距离的步骤，还包括： 当沿所述透镜的光轴方向，移动所述测距装置靠近所述操作平台时，所述第二距离等 于所述第一距离与所述透镜的焦距的两倍之和； 当沿所述透镜的光轴方向，移动所述测距装置远离所述操作平台时，所述第二距离等 于所述透镜的焦距的两倍减去所述第一距离。
9. 根据权利要求6所述的距离测量的方法，其特征在于：所述预设距离为所述透镜的 焦距的2倍。
10. 根据权利要求6所述的距离测量的方法，其特征在于：所述透镜为凸透镜或者凹透 镜。
【文档编号】G01C3/00GK104048643SQ201410276124
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】刘明 申请人:深圳市华星光电技术有限公司