CN103034072B - 待曝光基材及底片的对位方法及影像检测对位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种待曝光基材及底片的对位方法及其影像检测对位系统，旨在提供一种在待曝光基材及底片中，无需特殊的对位标靶，就可精确对位的方法及检测系统；其技术要点：至少有二组摄影单元、一套调整机构和一个控制装置配合运作，该方法包括下述步骤：（a）每个摄影单元分别拍摄一张影像，每张影像的视野范围包括基材边缘及底片边界；（b）控制装置定位出步骤（a）中影像的基材边缘及底片边界；（c）控制装置根据步骤（b）中定位的基材边缘及该底片边，计算一偏移量；（d）控制装置根据步骤（c）计算的偏移量驱动调整机构，并依次调整基材及该底片的相对位置，使该基材及该底片彼此对齐；属于影像技术领域。

Description

待曝光基材及底片的对位方法及影像检测对位系统

技术领域

本发明涉及一种基材及底片的对位曝光技术，具体地说，是一种待曝光基材及底片的对位方法，本发明还涉及实现该方法的影像检测对位系统。

背景技术

高端的电子产品如移动电话、液晶显示器、平板电脑、照相装置、个人数位助理等，其显示荧幕的线路设计日趋精细，许多制造过程的精度要求也更加严格，例如：曝光制造过程，以目前多以人工目测的对位方式，但该对位方式很难以应付未来更为严苛的要求。此外，目前以十字形、圆形或方形的特殊的对位标靶图形，无法应用在透明基材上，如触控面板。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种在待曝光基材及底片中，无需特殊的对位标靶，就可精确对位的方法及检测系统。

为解决上述技术问题，本发明的提供前一技术方案是这样的：一种待曝光基材及底片的对位方法，至少有二组摄影单元、一套调整机构和一个控制装置配合运作，所述的控制装置控制调整机构以调整该基材及该底片的相对位置，该方法包括下述步骤：

（a）每个摄影单元分别拍摄一张影像，每张影像的视野范围包括基材边缘及底片边界；

（b）控制装置定位出步骤（a）中影像的基材边缘及底片边界；

（c）控制装置根据步骤（b）中定位的基材边缘及该底片边，计算一偏移量；

（d）控制装置根据步骤（c）计算的偏移量驱动调整机构，并依次调整基材及该底片的相对位置，使该基材及该底片彼此对齐。

进一步的，上述的待曝光基材及底片的对位方法，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材边缘，所述的控制装置的调节步骤如下：

步骤（b）是先定位出第一张影像中的底片边界与影像中心线的第一交点，再定位出第二张影像中的底片边界与影像中心线的第二交点；

步骤（c）是先计算该第一交点及该第二交点之间的距离，再测量出第一张影像中过第一交点与相应的第一底片边界垂直的第一间距，以及第二张影像中第二交点与相应的第二底片边界垂直的第二间距，最后将所述的两交点之间的距离、第一间距和第二间距代入三角函式换算一偏移角度；

步骤（d）是根据步骤（c）的偏移角度驱动该调整机构，调整该基材的位置。

进一步的，上述的待曝光基材及底片的对位方法，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材的上边缘和下边缘，所述的控制装置的调节步骤如下：

步骤（b）分别定位出两张影像中的基材边缘及底片边界；

步骤（c）先计算出第一张影像的基材边缘与对应的底片上边界之间的上间距，再计算出第二张影像的基材边缘与对应的底片下边界之间的下间距；

步骤（d）根据步骤（c）所述的上间距和下间距之差值调整基材的位置，使上方间距与下间距基本相等。

进一步的，上述的待曝光基材及底片的对位方法，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材的左边缘和右边缘，所述的控制装置的调节步骤如下：

步骤（b）分别定位出两张影像中的基材边缘及底片边界；

步骤（c）计算第一张影像的基材边缘与相应的底片边界之间的左间距，再计算出第二张影像的基材边缘与相应的底片边界之间的右间距；

步骤（d）根据步骤（c）所述的左间距及右方距之差值调整该基材的位置，使左间距和右方距基相等。

为实现上述方法，本发明的一种待曝光基材及底片的影像检测对位系统，包括：一套调整机构，至少二组摄影单元和一套控制装置，控制装置电性连接调整机构及各该摄影单元；

所述的控制装置包括一个用于定位出两影像中的基材边缘及底片边界的影像处理单元， 一个根据基材边缘及该底片边界计算偏移量的判断单元，以及一个根据偏移量驱动该调整机构，以此来调整基材及该底片的相对位置使基材及该底片相对齐的控制单元；

所述的摄影单元每组独立拍摄一张影像，每个影像视野范围包括一基材边缘及一底片边界。

进一步的，上述的待曝光基材及底片的影像检测对位系统，所述的各组摄影单元的拍摄位置分别朝向该基材的同一边缘；

所述的影像处理单元先定位出第一张影像中的底片边界与相应的影像中心线的第一交点，再定位出第二张影像中的底片边界与相应的影像中心线的第二交点；

所述的判断单元计算第一交点及该第二交点之间的距离，再测量出第一张影像中过第一交点与相应的第一底片边界垂直的第一间距，以及第二张影像中第二交点与相应的第二底片边界垂直的第二间距，最后将所述的两交点之间的距离、第一间距和第二间距代入三角函式换算一偏移角度；

所述的控制单元依据偏移角度驱动该调整机构以调整该基材的位置。

进一步的，上述的待曝光基材及底片的影像检测对位系统，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材的上边缘和下边缘；

所述的影像处理单元分别定位出两张影像中的基材边缘及底片边界；

所述的判断单元计算第一张影像的基材边缘与对应的底片上边界之间的上间距，再计算出第二张影像的基材边缘与对应的底片下边界之间的下间距；

所述的控制单元根据上间距和下间距之差值调整基材的位置，使上方间距与下间距基本相等。

进一步的， 上述的待曝光基材及底片的影像检测对位系统，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材的左边缘和右边缘；

所述的影像处理单元分别定位出两张影像中的基材边缘及底片边界；

所述的判断单元计算出第一张影像的基材边缘与相应的底片边界之间的左间距，再计算出第二张影像的基材边缘与相应的底片边界之间的右间距；

所述的控制单元根据左间距及右方距之差值调整该基材的位置，使左间距和右方距基相等。

进一步的，上述的曝光基材及底片的影像检测对位系统，所述的待曝光基材是透明玻璃，底片对透明玻璃的光阻进行曝光显影。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案无需特殊的对位标靶设计就可以对基材及底片进行精确对位，并且对对位结果进行检测，确保对位的精确度，尤其在透明材质的基材中有很好的应用，确保了产品的质量。

附图说明

图1是本发明的待曝光基材及底片的影像检测对位系统的实施例1的示意图；

图2是本发明的实施例1中的摄影设备的拍摄位置；

图3是本发明的待曝光基材及底片的对位方法的角度调整程序流程图；

图4是实施例1计算偏移角度所需的相关参数的示意图；

图5是本发明的待曝光基材及底片的对位方法中对齐X方向及Y方向的预定位置程序的流程图；

图6是本发明实施例1中计算Y方向位移所需的相关参数示意图；

图7是本发明实施例1计算X方向位移所需的相关参数示意图。

其中：影像检测对位系统100；摄影设备1；第一摄影单元11；第二摄影单元12；第三摄影单元13；第四摄影单元14；第五摄影单元15；机台2；影像处理单元21；记忆单元22；判断单元23；控制单元24；调整调整机构3；301-306影像；驱动设备4；旋转模组40；影像中心线401、402；驱动模组411、412、413、414；基材5；基材边缘51-54、51’-54’；底片6；底片边界61-64、61’-64’；边缘611-612；骤S60；步骤S61；步骤S611-S614；步骤S62；步骤S621-S624；步骤S63；步骤S631-S634；

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的权利权利要求作进一步的详细说明，但不够成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围之内。

实施例1

参阅图1，一种待曝光基材5的影像检测对位系统100包括至少二摄影单元1、一台机台2、一台调整机构3和一台驱动设备4；其中，机台2包括一个影像处理单元21、一个记忆单元22、一个判断单元23及一个控制单元24；驱动设备4包括控制调整机构3，驱动设备4在X方向移动的二驱动模组411、413，控制调整机构3在Y方向移动的二驱动模组412、414及控制调整机构3微调在X-Y平面的转动角度的旋转模组40。调整机构3包括一个驱动设备，并配置一块透明材质（如：玻璃）的待曝光基材5，以及一片用于对待曝光基材5的光阻进行曝光的底片6，其中，底片6被固定使其位置不发生变动，基材5被底片6夹持，根据底片6的位置调整基材5的位置进行定位；摄影设备1可分别朝向同侧或不同侧的相异位置拍摄，本实施例中，摄影设备1含第一摄影单元11、第二摄影单元12、第三摄影单元13、一第四摄影单元14及第五摄影单元15，且第一摄影单元11、第二摄影单元12、第三摄影单元13、第四摄影单元14以及第五摄影单元15的拍摄视野与基材5的边缘及底片6的边界方向相同（X方向或Y方向）。

实施例2

本实施例用两组摄影单元第一摄影单元11、第二摄影单元12，具体的采用第一摄影单元11及第二摄影单元12在位置I及II的角度进行调整定位后，接着，固定第一摄影单元11的位置I不动，用精密定位仪器对第二摄影单元12进行X轴方向调整定位至位置III，然后，再以精密定位仪器对第一摄影单元11及第二摄影单元12在Y轴方向置中的调整定位至位置IV及位置V，因此，不以五组摄影单元11-15为限制。

参阅图1及图2，第一摄影单元11、第二摄影单元12设置在朝向基材5的上方的同一边缘51的位置I、II，第三摄影单元13、第四摄影单元14及第五摄影单元15是分别设置在相对于基材5的边缘52的下方位置III、相对于基材5的边缘53的左方位置IV、相对于基材5的边缘54的右方位置V。

参阅图3，配合图1及图2，为本发明待曝光基材及底片的对位方法之较佳实施例说明如下。

步骤S60：设置摄影装置1与基材5的拍摄位置。

接着，调整程序角度61使基材5的边缘平行的对齐于底片6的边缘，具体做法如下。

步骤S611：摄影设备1相对于基材5的同一边缘上的两相异位置拍摄至少二张影像。

参阅图4，如图1的第一摄影单元11、第二摄影单元12是朝向如图2的同一边缘上的两相异位置I、II拍摄，第一摄影单元11的拍摄到一影像301的画面范围至少包括一个基材边缘511及一个底片边界611，第二摄影单元12拍摄到的另一影像302的画面范围至少包括与基材边缘511属于同一边线上的另一基材边缘512，以及与底片边界611属于同一边线上的的另一底片边界612。

步骤S612：定位其中一影像301的基材边缘511、底片边界611及另一影像302的基材边缘512、底片边界612，然后，由机台2的记忆单元22加以储存。影像处理单元21对既定的影像辨识技术进行定位，既定的影像辨识技术是二值化、边缘侦测或线条侦测等，关于二值化、边缘侦测或线条侦测的技术均为现有技术，在此不加以赘述。

步骤S613：影像处理单元21定位出影像301中的底片边界611与影像中心线401的第一交点P1，再定位出另一影像302中的底片边界612与影像中心线402的第二交点P2。

步骤S614：判断单元23计算第一交点P1及第二交点P2之间的距离S、基材边缘511与经过第一交点P1并垂直底片边界611的第一间距d1，以及基材边缘512与经过第二交点P2并垂直底片边界612的第二间距d2。

步骤S615：判断单元23将步骤S614的距离S、第一间距d1及第二间距d2代入三角函式换算一偏移角度θ，即偏移角度θ=tan-1((d2-d1) /S) 。

步骤S616：控制单元24依据偏移角度θ调整基材5的位置，驱使驱动设备4使基材5的边缘与底片6的边缘对齐，本实施例中，第一间距d1大致等于第二间距d2。

接下来，是将基材5对齐于底片6的中央位置，本实施例中，以此计算基材5及底片6两者外围的边缘间距并平均分配，就可达到精确定位的效果。

参阅图5，本发明方法中，Y方向的间距调整程序S62包含的具体步骤S621-624如下；

步骤S621：相对于基材边缘51拍摄一上边缘影像303及相对于基材边缘52拍摄一下边缘影像304。

参阅图1、图2及图6，第二摄影单元12及第三摄影单元13朝向基材5的相对上下两侧边的位置II、III，相对于基材边缘51拍摄上边缘影像303及相对于基材边缘52拍摄一下边缘影像304。需说明的是，也可以使用第一摄影单元11配合第三摄影单元13，不限于第二摄影单元12及第三摄影单元13之组合方式。

另外，第二摄影单元12及第三摄影单元13在如图4的位置II、III亦可同时拍摄到相对于基材5之光阻进行曝光显影的底片边界61’及底片边界62’。

因此，如图6的上边缘影像303包括基材边缘51’及底片边界61’，下边缘影像304包括基材边缘52’及底片边界62’。

步骤S622：影像处理单元21通过既定的影像辨识技术定位上边缘影像303中的基材边缘51’、底片边界61’及下边缘影像304中的基材边缘52’、底片边界62’，然后，由机台2的记忆单元22加以储存。

步骤S623：判断单元23计算基材边缘51’距离底片边界61’的上方间距dy1，以及计算基材边缘52’距离底片边界62’的下方间距dy2，并以此计算上方间距dy1及下方间距dy2的差值。

步骤S624：控制单元24依据上方间距dy1及下方间距dy2的差值调整基材5及底片6的相对位置，使上方间距dy1与下方间距dy2大致等于；例如，机台2可控制Y方向之驱动模组412、414，使基材5的边缘对齐预定位置。

参阅图3，并配合图1及图7，本发明方法中，X方向的间距调整程序S63包含的步骤S61-S63具体如下：

步骤S631：相对于基材的左边缘拍摄左边缘影像及相对于基材的右边缘拍摄右边缘影像；第四摄影单元14及第五摄影单元15分别朝向在基材5的左右两相对侧边的位置IV、V，相对于基材边缘53拍摄左边缘影像305及相对于基材边缘54拍摄右边缘影像306（如图7）。另外，第四摄影单元14及第五摄影单元15在位置IV、V亦可同时拍摄到相对于基材5的光阻进行曝光显影的底片边界63及右边界64，因此，如图7的左边缘影像305包括基材边缘53及底片边界63；如图7的右边缘影像306包括基材边缘54及底片边界64。

步骤S632：影像处理单元21通过既定的影像辨识技术定位左边缘影像305的拍摄画面中的基材边缘53’及右边缘影像306的拍摄画面中的基材边缘54’，然后，由机台2的记忆单元22加以储存。

步骤S633：判断单元23计算左方的基材边缘53’距离左方的底片边界63’的左方间距dx1，以及计算右方的基材边缘54’距离右方的底片边界64’的右方间距dx2，并以此计算左方间距dx1及右方间距dx2的差值。

步骤S634：控制单元24依据左方间距dx1及右方间距dx2的差值调整基材5及底片6的相对位置，使左方间距dx1大致等于右方间距dx2；例如，机台2可控制X方向之驱动模组411、413，使基材5的边缘对齐预定位置。

步骤S64：完成前述步骤后，就可进行曝光程序。

综上所述，本发明的待曝光基材5及底片6的对位方法及系统100之效果在于：通过拍摄基材5及底片6的两相异位置的影像，配合两影像中的基材边缘及底片边界计算偏移量，然后利用例如角度或间距的偏移量来驱动调整机构3以调整基材5旋转或位移，因此无需特殊的对位标靶设计而可精确对位，且这用于透明材质的基材5，可解抉现有技术的缺陷，故确实能达成本发明之目的。

Claims (7)

1.一种待曝光基材及底片的对位方法，其特征在于，至少有二组摄影单元、一套调整机构和一个控制装置配合运作，所述的控制装置控制调整机构以调整该基材及该底片的相对位置，该方法包括下述步骤：

(a)每个摄影单元分别拍摄一张影像，每张影像的视野范围包括基材边缘及底片边界；所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材边缘；

(b)控制装置定位出步骤(a)中影像的基材边缘及底片边界；其具体包括：先定位出第一张影像中的底片边界与影像中心线的第一交点，再定位出第二张影像中的底片边界与影像中心线的第二交点；

(c)控制装置根据步骤(b)中定位的基材边缘及该底片边，计算一偏移量；其具体包括：先计算该第一交点及该第二交点之间的距离，再计算出第一张影像中过第一交点与相应的第一底片边界垂直的第一间距，以及第二张影像中第二交点与相应的第二底片边界垂直的第二间距，最后将所述的两交点之间的距离、第一间距和第二间距代入三角函式换算一偏移角度；

(d)控制装置根据步骤(c)计算的偏移量驱动调整机构，并依次调整基材及该底片的相对位置，使该基材及该底片彼此对齐；其具体包括：根据步骤(c)的偏移角度驱动该调整机构，调整该基材的位置。

2.根据权利要求1所述的待曝光基材及底片的对位方法，其特征在于，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材的上边缘和下边缘，所述的控制装置的调节步骤如下：

步骤(b)分别定位出两张影像中的基材边缘及底片边界；

步骤(c)先计算出第一张影像的基材边缘与对应的底片上边界之间的上间距，再计算出第二张影像的基材边缘与对应的底片下边界之间的下间距；

步骤(d)根据步骤(c)所述的上间距和下间距之差值调整基材的位置，使上方间距与下间距基本相等。

3.根据权利要求1所述的待曝光基材及底片的对位方法，其特征在于，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材的左边缘和右边缘，所述的控制装置的调节步骤如下：

步骤(b)分别定位出两张影像中的基材边缘及底片边界；

步骤(c)计算第一张影像的基材边缘与相应的底片边界之间的左间距，再计算出第二张影像的基材边缘与相应的底片边界之间的右间距；

步骤(d)根据步骤(c)所述的左间距及右方距之差值调整该基材的位置，使左间距和右方距基相等。

4.一种待曝光基材及底片的影像检测对位系统，其特征在于，包括：一套调整机构，至少二组摄影单元和一套控制装置，控制装置电性连接调整机构及各该摄影单元；所述的各组摄影单元的拍摄位置分别朝向该基材的同一边缘；

所述的控制装置包括一个用于定位出两影像中的基材边缘及底片边界的影像处理单元，一个根据基材边缘及该底片边界计算偏移量的判断单元，以及一个根据偏移量驱动该调整机构，以此来调整基材及该底片的相对位置使基材及该底片相对齐的控制单元；所述的影像处理单元先定位出第一张影像中的底片边界与相应的影像中心线的第一交点，再定位出第二张影像中的底片边界与相应的影像中心线的第二交点；

所述的判断单元计算第一交点及该第二交点之间的距离，再测量出第一张影像中过第一交点与相应的第一底片边界垂直的第一间距，以及第二张影像中第二交点与相应的第二底片边界垂直的第二间距，最后将所述的两交点之间的距离、第一间距和第二间距代入三角函式换算一偏移角度；

所述的控制单元依据偏移角度驱动该调整机构以调整该基材的位置；

所述的摄影单元每组独立拍摄一张影像，每个影像视野范围包括一基材边缘及一底片边界。

5.根据权利要求4所述的待曝光基材及底片的影像检测对位系统，其特征在于，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材的上边缘和下边缘；

所述的影像处理单元分别定位出两张影像中的基材边缘及底片边界；

所述的判断单元计算第一张影像的基材边缘与对应的底片上边界之间的上间距，再计算出第二张影像的基材边缘与对应的底片下边界之间的下间距；

所述的控制单元根据上间距和下间距之差值调整基材的位置，使上方间距与下间距基本相等。

6.根据权利要求4所述的待曝光基材及底片的影像检测对位系统，其特征在于，所述的摄影单元的拍摄位置朝向基材的左边缘和右边缘；

所述的影像处理单元分别定位出两张影像中的基材边缘及底片边界；

所述的判断单元计算出第一张影像的基材边缘与相应的底片边界之间的左间距，再计算出第二张影像的基材边缘与相应的底片边界之间的右间距；

所述的控制单元根据左间距及右方距之差值调整该基材的位置，使左间距和右方距基相等。

7.根据权利要求4至6任一所述的曝光基材及底片的影像检测对位系统，其特征在于，所述的待曝光基材是透明玻璃，底片对透明玻璃的光阻进行曝光显影。