CN111823734B - 定位校准组件、装置、打印机及喷印点坐标定位校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨打印技术领域，具体公开了一种定位校准组件、装置、打印机及喷印点坐标定位校准方法，所述定位校准组件包括底座及采用半透明刚性材质制得的靶标，所述靶标固定于所述底座一端面上，所述靶标上布设有多个靶标区域块，其中，靶标区域块的高度沿底座的竖直方向递增，且相邻靶标区域块之间的高度差大于0。本发明通过将相邻靶标区域块设置成具有高度差的方式，使得定位校准组件可在Z方向自由度不改变的情况下，只需要微调整XY方向的自由度，便能够调整成像装置的焦点在靶标区域块上的成像清晰度。过程简单，且准确性高。

Description

定位校准组件、装置、打印机及喷印点坐标定位校准方法

技术领域

本发明涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种定位校准组件、装置、打印机及喷印点坐标定位校准方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然地构成现有技术。

OLED是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。OLED容易制作，而且只需要低的驱动电压，OLED在满足平面显示器的应用上显得非常突出，OLED更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高，能够满足消费者对显示技术的新需求。现有的OLED制备方法通常包括蒸镀和喷墨印刷两种，其中喷墨印刷OLED技术制作工艺简单，相对于蒸镀技术，喷墨打印更加精准，尤其用来处理大尺寸面板时，更加具有优势。

发明人发现现有的喷墨打印技术中至少存在如下问题：

目前应用于喷头与基板对位校准的定位校准组件大多通过在光滑平面上设置一个或多个十字标识作为靶标区域，在对靶标区域进行对位时需要耗费长时间的反复调整成像装置与定位校准组件之间的位置关系，即调整XYZ三个方向的自由度，确保成像装置的焦点精准对焦在十字标识（即靶标区域）上。当出现某个靶标区域无法完成对焦时，则意味着定位校准组件上的所有靶标区域均无法对焦成功，且上述定位校准组件提供的靶标区域也无法确定在对焦失败时对应的焦平面方向上的误差。因此一旦成像装置的焦点无法与靶标区域对焦，则难以实现喷头与基板的精准对位。

如何进一步简化对喷头校准的方式，并提高喷头校准的精确性，满足印刷显示行业对喷墨打印超高精度的要求，将具有重要意义。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种定位校准组件，以解决现有技术中喷头校准过程繁杂且精度低的缺陷，满足快速且高精度的喷墨打印。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：底座；及采用半透明刚性材质制得的靶标，所述靶标固定于所述底座一端面上，所述靶标上布设有多个靶标区域块；其中，所述多个靶标区域块的高度从底座的中心向四周方向递增，且相邻所述靶标区域块之间的高度差大于0。

进一步地，所述定位校准组件包括固定平台及定位校准组件，相邻所述靶标区域块之间的高度差为固定值。

进一步地，所述固定值为10-30μm。

进一步地，所述多个靶标区域块在所述靶标上对称分布。

进一步地，所述底座为圆形底部的柱状结构。

进一步地，所述底座设有靶标的一端面的外边缘处设有若干块提示区域块，相邻所述提示区域块呈间隔分布。

进一步地，所述底座及靶标区域块的透光率大于或等于60%。

本发明第二个目的在于提供一种定位校准装置，包括：可相对移动的第一成像装置及第二成像装置，所述第一成像装置的成像端与所述第二成像装置的成像端相对设置；及一端与所述第一成像装置固定连接，另一端与如上所述的定位校准组件连接的支架；其中，所述定位校准组件置于所述第一成像装置的成像端与第二成像装置的成像端之间；所述定位校准组件与所述第一成像装置的成像端之间预设有固定间隙。

进一步地，所述底座的直径小于所述第一成像装置或第二成像装置的视野长度的最大值，且所述底座的直径小于5mm。

进一步地，所述底座的底部高度占所述定位校准组件的整体高度的10%-20%。

本发明的第三个目的在于提供一种喷墨打印机，包括喷头模组和传送带，以及如上所述的定位校准装置，所述喷头模组与所述支架固定连接，所述传送带与第二成像装置固定连接。

本发明的第四个目的在于提供一种喷墨打印机的喷印点坐标的定位校准方法，包括以下步骤：

开启已完成位置及角度调试的定位校准装置的第一成像装置，以使所述第一成像装置的第一焦点在定位校准组件的靶标区域块上清晰成像；

调整与所述第一成像装置相对设置的第二成像装置，以使所述第二成像装置的第二焦点在所述靶标区域块上清晰成像；及

进一步调整所述第二成像装置，以使所述第二成像装置在所述靶标区域块上的焦点与所述第一成像装置在所述靶标区域块上的焦点重叠。

本发明的有益效果：

本发明提供的定位校准组件，包括底座及采用半透明刚性材质制得的靶标，靶标固定于所述底座一端面上，靶标上布设有多个靶标区域块，其中，多个靶标区域块的高度从底座的中心向四周方向递增，且相邻靶标区域块之间的高度差大于0。本发明通过将相邻靶标区域块设置成具有高度差的方式，使得定位校准组件可在Z方向自由度不改变的情况下，只需要微调整XY方向的自由度，便能够调整成像装置的焦点在靶标区域块上的成像清晰度。过程简单，且准确性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例中定位校准组件的结构示意图；

图2是本发明实施例中第一成像装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中第二成像装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中喷印点坐标定位校准方法的流程图。

附图标记：1、定位校准组件；11、底座；12、靶标；13、靶标区域块；2、提示区域块；3、第一成像装置；4、第二成像装置；5、成像端；6、支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1为本发明提供的一种定位校准组件的实施例。

请参考图1，该定位校准组件1主要包括底座11；及采用半透明刚性材质制得的靶标12，所述靶标12固定于所述底座11一端面上，所述靶标上布设有多个靶标区域块13；其中，所述多个靶标区域块13的高度从底座11的中心向四周方向递增，且相邻所述靶标区域块13之间的高度差大于0。

在本实施例中，该定位校准组件1可应用于喷墨打印机中喷头与基板之间的对位校准。实际操作中，通过将定位校准组件1相对于成像装置（例如CCD相机）转动设置，以实现成像装置的焦点在定位校准组件1上的成像清晰度随着成像装置与定位校准组件1的相对转动角度改变而改变。定位校准装置包括底座11及靶标12。具体地，底座11与靶标12均采用透明刚性材质制得，优选透光率大于或等于60%的树脂，玻璃等，以使成像装置的焦点能够在定位校准组件1上达到较佳的对齐效果以及成像效果。底座11为圆形底部的柱状结构，底座11整体可经由数控铣加工或增材制造的方式制造获得。柱状结构的底座11具有易加工的优点，且由于应用于喷墨打印机中的靶标通常尺寸较薄，将底座11制成柱状结构能够避免边缘处应力集中的问题，使底座11边缘不容易碎裂。

由于目前应用于喷头与基板对位校准的定位校准组件1大多通过在光滑平面上设置一个或多个十字标识作为靶标区域，在对靶标区域进行对位时需要耗费长时间的反复调整成像装置与定位校准组件1之间的位置关系，即调整XYZ三个方向的自由度，确保成像装置的焦点精准对焦在十字标识（即靶标区域）上。当出现某个靶标区域无法完成对焦时，则意味着定位校准组件1上的所有靶标区域均无法对焦成功，且上述定位校准组件1提供的靶标区域也无法确定在对焦失败时对应的焦平面方向上的误差。因此一旦成像装置的焦点无法与靶标区域对焦，则难以实现喷头与基板的精准对位。

因此，为了解决上述问题，本发明通过在底座11一端面上设置多个靶标12，并在靶标12上设置多个靶标区域块13。具体是把靶标12设置在底座11具有凹陷面的一端面上。其中，多个靶标区域块13的高度从底座11的中心向四周方向递增，且相邻靶标区域块13之间的高度差大于0。通过将相邻靶标区域块13设置成具有高度差的方式，使得定位校准组件1可在Z方向自由度不改变的情况下，只需要微调整XY方向的自由度，便能够调整成像装置的焦点在靶标区域块13上的成像清晰度。同时，多个靶标区域块13的高度从底座11的中心向四周方向递增，能够确保定位校准组件1在调整XY方向的自由度时，靶标区域块13的高度始终是呈递增或递减效果。靶标区域块13可以是矩形及/或三角形。

由于第一成像装置1与第二成像装置2可以分别对靶标12进行校准，因此无需与传统定位靶标一样首先进行焦平面的同步对焦操作，节省了大量时间与一个运动自由度。

进一步地，每个靶标区域块13还对应有一个坐标值，方便记录成像装置的焦点位置。

进一步地，靶标区域块13在靶标12上呈对称分布，使得定位校准组件1在相对于成像装置做顺时针或逆时针方向运动时，靶标区域块13的高度变化保持稳定，不会出现当沿顺时针转动定位校准组件1时，靶标区域块13的高度变化范围是10-15μm，而当以相同转动幅度沿逆时针转动定位校准组件1时，靶标区域块13的高度变化范围是15-30μm。

进一步地，相邻靶标区域块13之间的高度差为固定值，优选为10-30μm，以确保在成像装置与定位校准组件1在Z方向的自由度保持不变的情况下，当定位校准组件1相对于成像装置转动时，成像装置的焦点在定位校准组件1上形成弧形运动轨迹，并且焦点始终只能在唯一的靶标区域块13上清晰成像，方便快速校准喷头位置。优选地，通过将靶标区域块13布满底座11表面，使得成像装置的焦点在定位校准组件1上可形成多条并列的弧形运动轨迹，每条弧形运动轨迹都包含了多级高度差，避免定位校准组件1在安装时存在误差的问题。

在本发明的更佳实施例中，参照图1所示，在所述底座11设有靶标12的一端面的外边缘处设有若干块提示区域块2，相邻所述提示区域块2呈间隔分布。

在本实施例中，在底座11的外边缘处还间隔分布有若干块提示区域块2，用于提示操作人员在调整成像装置的焦点位置不要超出底座11的边界。

在另一实施例中，本发明还提供了一种定位校准装置，参照图1-3所示，包括：可相对移动的第一成像装置3及第二成像装置4，所述第一成像装置3的成像端5与所述第二成像装置4的成像端5相对设置；及一端与所述第一成像装置3固定连接，另一端与上述的定位校准组件1连接的支架6；其中，所述定位校准组件1置于所述第一成像装置3的成像端5与第二成像装置4的成像端5之间；所述定位校准组件1与所述第一成像装置3的成像端5之间预设有固定间隙。

在本实施例中，定位校准装置包括第一成像装置3、第二成像装置4、定位校准组件1及支架6。具体地，第一成像装置3与第二成像装置4相对设置并可相对移动。第一成像装置3与第二成像装置4在实际安装中可以将第一成像装置3与第二成像装置4一上一下相对设置，但不限定具体是第一成像装置3在上或者第二成像装置4在上。

其中，第一成像装置3与第二成像装置4均可采用CCD相机。CCD是电荷耦合器件（charge coupled device）的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的相机元件，以其构成的相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用到图像成像应用场景中，尤其适用于本发明具有高精度要求的应用场景。

支架6的一端与第一成像装置3的外壁固定连接，另一端与定位校准组件1相装配。定位校准组件1设置在第一成像装置3的成像端5与第二成像装置4的成像端5之间，以方便后续操作中实现第一成像装置3与第二成像装置4的焦点能够在定位校准组件1上重叠。

为了简化定位校准装置的操作步骤，在本实施例中，预先将第一成像装置3的成像端5与定位校准组件1之间的间距调整到第一成像装置3的第一焦点能够在定位校准组件1上清晰成像，并将该间距设为固定值，从而不需要在后续操作过程中调整第一成像装置3与定位校准组件1之间的位置关系，还能够减少了操作过程中出现的误差。

在本发明的更佳实施例中，参照图1-3所示，所述底座11的直径小于所述第一成像装置3或第二成像装置4的视野长度的最大值，且所述底座11的直径小于5mm。

由于第一成像装置3或第二成像装置4的视野范围通常在0.5-5mm之间，因此，为了确保第一成像装置3或第二成像装置4的焦点始终落入到底座11上的靶标区域块13中，在本实施例中，需要限定底座11的直径小于第一成像装置3或第二成像装置4的视野长度的最大值，且底座11的直径小于5mm。

在本发明的更佳实施例中，参照图1-3所示，所述底座11的底部高度占所述定位校准组件1的整体高度的10%-20%。

定位校准组件1与支架6之间的装配方式大多是将定位校准组件1的底座11利用胶水粘贴在支架6的一端，并对底座11施加压力使其粘贴牢固。但是由于定位校准组件1的尺寸大多较小，导致在将定位校准组件1与支架6进行装配的过程中，定位校准组件1的底座11容易因为施加力度过大出现碎裂。因此，为了避免上述问题出现，在本实施例中，通过加厚底座11的高度，优选底座11的高度占定位校准组件1的整体高度的10%-20%，以提升底座11的强度。

在另一实施例中，提供了一种喷墨打印机，参照图1-3所示，包括喷头模组（图中未示出）和传送带（图中未示出），以及上述的定位校准装置，所述喷头模组与所述支架6固定连接，所述传送带与第二成像装置4固定连接。

在本实施例中，该喷墨打印机通过上述定位校准装置将预先校准好第一成像装置3的第一焦点在定位校准组件1上清晰成像，并保持第一成像装置3与定位校准组件1相对稳定，使得在进行定位校准时只需要调整第二成像装置4的第二焦点与第一成像装置3的第一焦点重叠对齐，便可完成喷头的校准。这种打印机的操作过程简单，且精度更高，打印效果更好。

利用上述实施例可以得到一种喷墨打印机的喷印点坐标的确定方法，如图4所示，包括以下步骤：

S11，开启已完成位置及角度调试的定位校准装置的第一成像装置3，以使所述第一成像装置3的第一焦点在定位校准组件1的靶标区域块13上清晰成像；

S12，调整与所述第一成像装置3相对设置的第二成像装置4，以使所述第二成像装置4的第二焦点在所述靶标区域块13上清晰成像；及

S13，进一步调整所述第二成像装置4，以使所述第二焦点与所述第一焦点在所述靶标区域块13上重叠。

上述方法通过预先校准好第一成像装置3的焦点在定位校准组件1上清晰成像，并保持第一成像装置3与定位校准组件1相对稳定，使得在进行定位校准时只需要调整第二成像装置4的第二焦点与第一成像装置3的第一焦点重叠对齐，过程简单，且准确性高。

以上所述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，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，包括：

定位校准装置，所述定位校准装置包括：可相对移动的第一成像装置及第二成像装置，所述第一成像装置的成像端与所述第二成像装置的成像端相对设置；及一端与所述第一成像装置固定连接，另一端与定位校准组件连接的支架；其中，所述定位校准组件置于所述第一成像装置的成像端与第二成像装置的成像端之间；所述定位校准组件与所述第一成像装置的成像端之间预设有固定间隙；

所述定位校准组件包括：底座；及采用半透明刚性材质制得的靶标，所述靶标固定于所述底座一端面上，所述靶标上布设有多个靶标区域块；其中，所述多个靶标区域块的高度从底座的中心向四周方向递增，且相邻所述靶标区域块之间的高度差大于0；

所述喷墨打印机包括：喷头模组、传送带以及定位校准装置，所述喷头模组与所述支架固定连接，所述传送带与第二成像装置固定连接；

所述喷墨打印机通过以下步骤实现喷印点坐标的定位校准：

开启已完成位置及角度调试的定位校准装置的第一成像装置，以使所述第一成像装置的第一焦点在定位校准组件的靶标区域块上清晰成像；

调整与所述第一成像装置相对设置的第二成像装置，以使所述第二成像装置的第二焦点在所述靶标区域块上清晰成像；及

进一步调整所述第二成像装置，以使所述第二焦点与所述第一焦点在所述靶标区域块上重叠。

2.如权利要求1所述的用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，相邻所述靶标区域块之间的高度差为固定值。

3.如权利要求2所述的用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，所述固定值为10-30μm。

4.如权利要求1所述的用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，所述多个靶标区域块在所述靶标上对称分布。

5.如权利要求1所述的用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，所述底座为圆形底部的柱状结构。

6.如权利要求5所述的用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，所述底座设有靶标的一端面的外边缘处设有若干块提示区域块，相邻所述提示区域块呈间隔分布。

7.如权利要求1所述的用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，所述底座及靶标区域块的透光率大于或等于60%。

8.如权利要求1所述的用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，所述底座的直径小于所述第一成像装置或第二成像装置的视野长度的最大值，且所述底座的直径小于5mm。

9.如权利要求8所述的用于喷墨打印机的定位校准组件，其特征在于，所述底座的高度占所述定位校准组件的整体高度的10%-20%。

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