CN108897153B - 液晶面板导电粒子自动视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶面板导电粒子自动视觉检测装置，包括移动滑台模块和固定在所述移动滑台模块上的视觉检测模块，所述视觉检测模块包括第一对焦单元、第二对焦单元和成像单元。本发明的液晶面板导电粒子自动视觉检测装置，可以实现对液晶面板导电粒子的自动检测，检测精度高，并且可调性能较好。

Description

液晶面板导电粒子自动视觉检测装置

技术领域

本发明涉及液晶面板ACF导电粒子的检测技术领域，尤其涉及一种液晶面板导电粒子自动视觉检测装置。

背景技术

随着液晶器件生产要求的日益提升和液晶面板技术的日益进步，对于液晶面板缺陷检测的要求也越来越高。在对液晶面板的ACF导电粒子进行检测时，由于此类液晶面板导电粒子的尺寸较小，并且工艺较为复杂，使得该类液晶面板导电粒子检测对于检测相机的要求较高，现有技术中往往是通过人工检测或以相机运动面板静止的方向进行检测，因而多存在检测过程中由于振动或是其他因素的影响，造成检测相机图像采集较为模糊的问题，无法满足高精度的检测要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶面板导电粒子自动视觉检测装置，提高对于液晶面板导电粒子的检测精度。

为实现上述目的，本发明提供一种液晶面板导电粒子自动视觉检测装置，包括移动滑台模块和固定在所述移动滑台模块上的视觉检测模块，所述视觉检测模块包括第一对焦单元、第二对焦单元和成像单元。

根据本发明的一个方面，所述成像单元的光轴与所述第一对焦单元的光轴相互重合，所述第二对焦单元的光路与所述成像单元的光路相连通。

根据本发明的一个方面，所述第一对焦单元包括对焦机构和与所述对焦机构相互固定连接的驱动机构；

所述对焦机构包括物镜、位于所述物镜下方的显微镜以及用于安装所述显微镜的显微镜安装座；

所述驱动机构包括物镜转接板和与所述物镜转接板固定连接的驱动组件，所述物镜固定在所述物镜转接板上。

根据本发明的一个方面，所述显微镜为微分干涉相差显微镜。

根据本发明的一个方面，包括镜筒、支承在所述镜筒上的连接块和位于所述镜筒下方与所述镜筒连接的成像相机；

所述连接块与所述第一对焦单元相连接，所述镜筒包括沿竖直方向依次连通的第一镜筒部分、第二镜筒部分和第三镜筒部分。

根据本发明的一个方面，沿水平方向，所述第二对焦单元与所述第一镜筒部分并列设置；

所述第一镜筒部分中设有第一分光镜，所述第二对焦单元的光路与所述第一镜筒部分中的光路相连通。

根据本发明的一个方面，所述第二镜筒部分或所述第三镜筒部分中设有第二分光镜。

根据本发明的一个方面，所述第一镜筒部分与所述第二镜筒部分之间设有第一固定连接板，所述第二镜筒部分与所述第三镜筒部分之间设有第二固定连接板；

所述第一固定连接板和所述第二固定连接板固定连接在所述移动滑台模块1上。

根据本发明的一个方面，所述第二对焦单元包括激光对焦机构和与所述激光对焦机构固定连接的调整机构；

所述激光对焦机构包括第三分光镜、设置在所述第三分光镜反射光路上的滤光片以及感光图像传感器；

所述调整机构包括固定板、连接在所述固定板上的第一转接板以及连接在所述第一转接板上的第二转接板，所述第二转接板固定在所述移动滑台模块1上。

根据本发明的一个方面，所述第一转接板上设有第一调节安装孔和第二调节安装孔。

根据本发明的一个方面，所述移动滑台模块包括：

滑轨；

滑台，支承在所述滑轨上，在所述滑轨上移动；

所述滑台上设有安装固定板和与所述安装固定板相互固定连接的肋板，所述第二对焦单元和所述成像单元固定在所述安装固定板上。

根据本发明的一个方案，通过第二对焦单元和第一对焦单元可以实现对液晶面板检测区域的自动对焦，能够保证较高的对焦精度，然后再通过成像单元采用液晶面板检测区域的图像进行分析处理，获取检测结果，从而保证检测结果的精准性。

根据本发明的一个方案，显微镜采用微分干涉相差显微镜。由于液晶面板上的ACF导电粒子表现为一个个凸起的区域，采用微分干涉相差显微镜可以使液晶面板上的导电粒子具有立体感，特征更为突出，有利于图像的分析处理，从而保证最终检测结果的高精准性。

根据本发明的一个方案，第一镜筒和第二镜筒之间设有第一固定连接板，第二镜筒与第三镜筒之间设有第二固定连接板。第一固定连接板和第二固定连接板均固定在移动滑台模块的安装固定板上，从而能够保证本发明视觉检测模块的刚度和稳定性，可以在检测过程中，降低其他因素对于视觉检测模块的干扰，保证检测精度。

根据本发明的一个方案，视觉检测模块采用单元化设置，将视觉检测模块分为第一对焦单元、第二对焦单元和成像单元，从而是第一对焦单元、第二对焦单元和成像单元可以在组装之前单独调试，极大地提高了本发明的可调整性。

附图说明

图1是示意性表示根据本发明一种实施方式的液晶面板导电粒子自动视觉检测装置的结构示图；

图2是示意性表示根据本发明一种实施方式的视觉检测模块的结构示图；

图3是示意性表示采用本发明的液晶面板导电粒子自动视觉检测装置的检测原理图；

图4是示意性表示根据本发明一种实施方式的对焦机构的结构示图；

图5是示意性表示根据本发明一种实施方式的驱动机构的结构示图；

图6是示意性表示根据本发明一种实施方式的成像单元的结构示图；

图7是示意性表示根据本发明一种实施方式的第二对焦单元的立体图；

图8是示意性表示根据本发明一种实施方式的第二对焦单元的结构图。

附图中标号所代表的含义如下：

1、移动滑台模块；2、视觉检测模块；3、第一对焦单元；4、第二对焦单元；5、成像单元；31、对焦机构；32、驱动机构；311、物镜；312、显微镜；313、显微镜安装座；321、物镜转接板；322、驱动组件；51、镜筒；52、连接块；53、成像相机；511、第一镜筒部分；512、第二镜筒部分；513、第三镜筒部分；6、第一分光镜；7、第二分光镜；8、第一固定连接板；9、第二固定连接板；41、激光对焦机构；42、调整机构；411、第三分光镜；412、滤光片组件；413、感光图像传感器；421、固定板；422、第一转接板；423、第二转接板；422a、第一调节安装孔；422b、第二调节安装孔；11、滑轨；12、滑台；121、安装固定板；122、肋板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

如图1所示，本发明的液晶面板导电粒子自动视觉检测装置包括移动滑台模块1和视觉检测模块2。本发明的移动滑台模块1包括滑轨11和滑台12，滑轨11沿X轴方向设置，滑台12套设在滑轨11上，可在滑轨11上移动。在本实施方式中，滑台12上设有安装固定板121，安装固定板121沿竖直方向固定在滑台12上，本发明的视觉检测模块2固定在安装固定板121上，如此可以通过滑台12带动视觉检测模块2运动至待检测液晶面板处进行检测。为了保证移动过程中视觉检测模块发生振动造成检测精度变差的情况，在滑台12上还设有肋板122，增强整体的刚度和稳定性。

结合图1和图2所示，本发明的视觉检测模块2包括第一对焦单元3、第二对焦单元4和成像单元5。在本实施方式中，其中成像单元5的光轴与第一对焦单元3的光轴相互重合地设置，成像单元5位于第一对焦单元3的下方。第二对焦单元4位于成像单元5的一侧，在本实施方式中，第二对焦单元4位于成像单元5的右侧，第二对焦单元4的光路与成像单元5的光路相连通。本发明视觉检测模块2，通过第二对焦单元4和第一对焦单元3可以实现对液晶面板检测区域的自动对焦，能够保证较高的对焦精度，然后再通过成像单元5采用液晶面板检测区域的图像进行分析处理，获取检测结果，从而保证检测结果的精准性。以下对本发明的第一对焦单元3、第二对焦单元4和成像单元5进行详细说明。

结合图1-图5所示，本发明的第一对焦单元3包括对焦机构31和驱动机构32，对焦机构31与驱动机构32相互固定连接，驱动机构32可以驱动对焦机构31，从而改变对焦机构31的位置。具体来说，在本实施方式中，对焦机构31包括物镜311、显微镜312和显微镜安装座313。显微镜312安装在显微镜安装座313中，物镜311设置在显微镜312上方，物镜311和显微镜312用于获取液晶面板的图像信息。

本发明的驱动机构32包括物镜转接板321和驱动组件322。在本实施方式中，物镜转接板321套设在物镜311上，实现物镜311与物镜转接板321的固定连接。驱动组件322位于物镜转接板321下侧与物镜转接板321固定连接，驱动组件322可以驱动物镜转接板321沿竖直方向Z轴方向上下移动，由于物镜311固定在物镜转接板321上，所以驱动组件322可以驱动对焦机构31沿竖直方向上下移动，即可以改变物镜311和显微镜312与液晶面板之间的距离，从而可以实现自动对焦。

在本实施方式中，驱动组件322采用马达组件，即利用马达组件驱动物镜311和显微镜312沿竖直方向上下移动，实现自动对焦，从而能够大大减轻第一对焦单元3的整体重量，并且对焦响应速度快。当然，根据本发明的构思，驱动组件322也可以采用其他方式来实现，例如采用电机驱动、气缸驱动或液压驱动等。

在本实施方式中，显微镜312采用微分干涉相差显微镜。由于液晶面板上的ACF导电粒子表现为一个个凸起的区域，采用微分干涉相差显微镜可以使液晶面板上的导电粒子具有立体感，特征更为突出，有利于图像的分析处理，从而保证最终检测结果的高精准性。

结合图1、图2、图3和图6所示，本发明的成像单元5包括镜筒51、连接块52和成像相机53。在本实施方式中，镜筒51包括沿竖直方向依次连通的第一镜筒部分511、第二镜筒部分512和第三镜筒部分513，即在本实施方式中，第一镜筒部分51、第二镜筒部分52和第三镜筒部分53从上到下的依次连通。连接块52固定支承在第一镜筒部分511上，与第一对焦单元3相连接，第一镜筒部分511中设有第一分光镜6。成像相机53位于第三镜筒部分513下侧与第三镜筒部分513连接，在本实施方式中，成像相机53可采用线阵相机，第三镜筒部分513中设有第二分光镜7。根据本发明的构思，第二分光镜7也可以设置在第二镜筒部分512中。

在本实施方式中，第一镜筒部分511和第二镜筒部分512之间设有第一固定连接板8，第二镜筒部分512与第三镜筒部分513之间设有第二固定连接板9。在本实施方式中，第一固定连接板8和第二固定连接板9是相同的，第一固定连接板8和第二固定连接板9均固定在移动滑台模块1的安装固定板121上，从而能够保证本发明视觉检测模块2的刚度和稳定性，可以在检测过程中，降低其他因素对于视觉检测模块2的干扰，保证检测精度。

结合图1、图2和图6所示，沿着水平方向(X轴方向)，所述第二对焦单元4与第一镜筒部分511并列设置，第二对焦单元4的光路与第一镜筒部分511的光路相连通，即第二对焦单元4的光路与成像单元5的光路相连通。

结合图1、图3、图7和图8所示，在本实施方式中，第二对焦单元4包括激光对焦机构41和调整机构42，激光调整机构41与调整机构42相互固定连接。激光对焦机构41包括第三分光镜411、滤光片组件412和感光图像传感器413，滤光片组件5设置在第三分光镜411的反射光路上，感光图像传感器413用于获取图像信息。调整机构42包括固定板421、第一转接板422和第二转接板423。固定板421与激光对焦机构41相互固定连接，第一转接板422连接在固定板421上，第二转接板423连接在第一转接板422上，第二转接板423的自由端固定在安装固定板121上。

在本实施方式中，第一转接板422上设有第一调节安装孔422a和第二调节安装孔422b。第一调节安装孔422a可以调节固定板421在Z轴方向的位置，由于固定板421与激光对焦机构41相互固定连接，所述第一调节安装孔422a可以调节激光对焦机构41在Z方向的位置。同理，第二调节安装孔422b可以调节激光对焦机构41在Y轴方向的位置，如此便可以对激光对焦机构41即第二对焦单元4的光路进行微调，有利于保证第二对焦单元4的光路与成像单元5的光路的连通性，有利于获取较为准确的图像。

结合图1-8所示，本发明的液晶面板导电粒子视觉检测系统的操作流程如下：滑台12带动视觉检测模块2移动至待检测液晶面板处，第二对焦单元4的光源发射平行激光束到达第三分光镜411产生反射光束，反射光束到达第一分光镜6处再次产生反射光束通过显微镜312和物镜311照亮液晶面板的检测区域，液晶面板检测区的照亮区光束原路返回并通过第三分光镜411到达感光图像传感器413处，由感光图像传感器413获取液晶面板检测区域图像信息，得到液晶面板与物镜311、显微镜312之间的距离及获取液晶面板检测区清晰图像的补偿位移，之后控制驱动机构32驱动物镜311、显微镜312移动一定补偿距离以获取液晶面板检测区清晰图像，实现自动对焦功能。然后成像单元5内部光源发射平行光束到达第二分光镜7处产生反射光束，反射光束到达第一分光镜6处，在第一分光镜6处产生的折射平行光束通过自动对焦后的物镜311和显微镜312照亮液晶面板检测区，最后光束原路返回到达成像相机532处获取面板图像，对图像分析处理后即可获得液晶面板导电粒子的检测结果，可以得到导电粒子的大小、分布情况及压合状态的检测结果。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种液晶面板导电粒子自动视觉检测装置，包括移动滑台模块（1）和固定在所述移动滑台模块（1）上的视觉检测模块（2），其特征在于，所述视觉检测模块（2）包括第一对焦单元（3）、第二对焦单元（4）和成像单元（5）；

所述第二对焦单元（4）的光路与所述成像单元（5）的光路相连通；第二对焦单元（4）包括激光对焦机构（41）和与所述激光对焦机构（41）固定连接的调整机构（42），所述调整机构（42）包括固定板（421）、连接在所述固定板（421）上的第一转接板（422）以及连接在所述第一转接板（422）上的第二转接板（423），所述第二转接板（423）固定在所述移动滑台模块（1）上；所述第一转接板（422）上设有第一调节安装孔（422a）和第二调节安装孔（422b）；

所述成像单元（5）包括镜筒（51），所述镜筒（51）包括沿竖直方向依次连通的第一镜筒部分（511）、第二镜筒部分（512）和第三镜筒部分（513）；沿水平方向，所述第二对焦单元（4）与所述第一镜筒部分（511）并列设置；

所述第一镜筒部分（511）中设有第一分光镜（6），所述第二对焦单元（4）的光路与所述第一镜筒部分（511）中的光路相连通；

所述第二镜筒部分（512）或所述第三镜筒部分（513）中设有第二分光镜（7）；

所述第一镜筒部分（511）与所述第二镜筒部分（512）之间设有第一固定连接板（8），所述第二镜筒部分（512）与所述第三镜筒部分（513）之间设有第二固定连接板（9）；

所述第一固定连接板（8）和所述第二固定连接板（9）固定连接在所述移动滑台模块（1）上；

所述第一对焦单元（3）包括对焦机构（31）和与所述对焦机构（31）相互固定连接的驱动机构（32）；

所述对焦机构（31）包括物镜（311）、位于所述物镜（311）下方的显微镜（312）以及用于安装所述显微镜（312）的显微镜安装座（313）；

所述驱动机构（32）包括物镜转接板（321）和与所述物镜转接板（321）固定连接的驱动组件（322），所述物镜（311）固定在所述物镜转接板（321）上；

所述激光对焦机构（41）包括第三分光镜（411）、设置在所述第三分光镜（411）反射光路上的滤光片组件（412）以及感光图像传感器（413）；

所述移动滑台模块（1）包括滑轨（11）和滑台（12）；

所述滑台（12）带动所述视觉检测模块（2）移动至待检测液晶面板处，所述第二对焦单元（4）的光源发射平行激光束到达所述第三分光镜（411）产生反射光束，反射光束到达所述第一分光镜（6）处再次产生反射光束通过所述显微镜（312）和所述物镜（311）照亮液晶面板的检测区域，液晶面板检测区的照亮区光束原路返回并通过第三分光镜411到达所述感光图像传感器（413）处，由所述感光图像传感器（413）获取液晶面板检测区域图像信息，得到液晶面板与所述显微镜（312）、所述物镜（311）之间的距离及获取液晶面板检测区清晰图像的补偿位移，之后控制所述驱动机构（32）驱动所述显微镜（312）、所述物镜（311）移动一定补偿距离以获取液晶面板检测区清晰图像，实现自动对焦功能；然后所述成像单元（5）内部光源发射平行光束到达所述第二分光镜（7）处产生反射光束，反射光束到达所述第一分光镜（6）处，在所述第一分光镜（6）处产生的折射平行光束通过自动对焦后的所述物镜（311）和所述显微镜（312）照亮液晶面板检测区，最后光束原路返回到达所述成像单元（5）处获取面板图像，对图像分析处理后即可获得液晶面板导电粒子的检测结果，得到导电粒子的大小、分布情况及压合状态的检测结果。

2.根据权利要求1所述的自动视觉检测装置，其特征在于，所述成像单元（5）的光轴与所述第一对焦单元（3）的光轴相互重合。

3.根据权利要求1或2所述的自动视觉检测装置，其特征在于，所述显微镜（312）为微分干涉相差显微镜。

4.根据权利要求1或2所述的自动视觉检测装置，其特征在于，所述成像单元（5）还包括、支承在所述镜筒（51）上的连接块（52）和位于所述镜筒（51）下方与所述镜筒（51）连接的成像相机（53）；

所述连接块（52）与所述第一对焦单元（3）相连接。

5.根据权利要求1所述的自动视觉检测装置，其特征在于，所述滑台（12）支承在所述滑轨（11）上，在所述滑轨（11）上移动；

所述滑台（12）上设有安装固定板（121）和与所述安装固定板（121）相互固定连接的肋板（122），所述第二对焦单元（4）和所述成像单元（5）固定在所述安装固定板（121）上。