[发明专利]带有基准标记的具有光传输性质的基底以及对准具有光传输性质的基底的方法

说明书

技术领域

本公开广义地涉及带有基准标记的具有光传输性质的基底及将其对准的方法。

背景技术

用于在制造过程中帮助精确对准的对位标记通常被称为基准标记。基准标记经常被用于精确测量、安装和装配组装了观察系统的部件。例如，装配有机械观察系统的机器人自动地利用基准标记来精确地放置部件。在这类应用中，机械观察系统捕获基准标记的图像，并使用它标识对准的参照点。根据所需的精度水平，可以使用仅仅一个基准标记，或者可以使用另外的基准标记。

在典型的机械观察系统中，计算机软件根据使用照相机得到的基准标记的图像来尝试“识别”基准标记(例如，圆形基准标记)。这个基准标记可以被填充为类似于点或环面。通常使用不透明油墨将基准标记图像印刷在基底上，尽管划线和冲压也是已知的用于产生基准标记的可供选择的方法。

通常，机械观察系统查看基准标记和周围区域之间的对比。对于许多基底，这可能会有一点问题。然而，就具有光传输性质的基底而言，获得足够可靠的对照度可能是主要的问题。例如，使用透明的丙烯酸类树脂片材，控制来自观察系统及其它光源的光线使得可以形成合适的对照图像可能存在挑战。在这类情况下，必须考虑这些材料的反射、折射、透射、吸收和散射。

在一些情况下，通过印刷、冲压或划线得到的基准标记对具有光传输性质的材料是可接受的，假若它们大得或深得足以提供所需的对比。但更常见的是，由于性能和/或美观的原因，使用太大或太引人注意的基准标记是不可接受的。

发明内容

在一个方面，本公开提供了一种制品，所述制品包括具有主表面的基底，其中所述基底具有光传输性并且具有全内反射的临界角(θ_c)，其中所述基底具有限定基准面的长度和宽度，其中所述基底包括设置在所述主表面上的一体基准标记，其中所述基准标记包括至少一个大致椭圆状特征，通过与垂直于所述基准面的基准线一起限定相应的第一半角和第二半角的第一截锥形表面和第二截锥形表面来形成所述至少一个大致椭圆状特征，并且其中所述第一半角和所述第二半角小于或等于90度减去全内反射的临界角(单位为度)。

在另一方面，本公开提供了一种方法，其包括：

设置具有第一主表面的基底，其中所述基底具有光学传输性并具有全内反射的临界角，其中所述基底具有限定基准面的长度和宽度，其中所述基底包括设置在第一主表面上的一体基准标记，其中所述基准标记包括至少一个大致椭圆状特征，通过与垂直于所述基准面的基准线一起限定相应的第一半角和第二半角的第一截锥形表面和第二截锥形表面来形成所述至少一个大致椭圆状特征，并且其中所述第一半角和所述第二半角小于或等于90度减去全内反射的临界角(单位为度)；以及

使用机械观察系统精确地检测一体基准标记的位置，其中所述机械观察系统包括被对准以接收垂直于基准面的光的照相机，并且其中所述照相机与上面执行图像分析软件的计算机进行通信。

在一些实施例中，所述方法还包括精确地对准基底。在一些实施例中，机械观察系统还包括光源，所述光源发射的光与照相机大致同轴对准。在一些实施例中，至少一个大致椭圆状特征包括从第一主表面向外延伸的脊。在一些实施例中，至少一个大致椭圆状特征包括从第一主表面向内延伸的槽。在一些实施例中，所述基底还包括与第一主表面相对的第二主表面，并且照相机被设置成面向第二主表面。在一些实施例中，光源和照相机被设置成面向基底的同一侧。

在一些实施例中，所述一体基准标记相对于主表面(或第一主表面)居中设置。在一些实施例中，所述基底还包括多个功能元件。在一些实施例中，至少一个大致椭圆状特征包括从主表面(或第一主表面)向外延伸的脊。在一些实施例中，至少一个大致椭圆状特征包括从主表面(或第一主表面)向内延伸的槽。在一些实施例中，多个功能元件包括光学或电子元件中的至少一种。在一些实施例中，多个功能元件包括菲涅耳透镜。在这些实施例的一些中，所述制品还包括光伏电池，其中所述菲涅耳透镜相对于光伏电池光学对准。

在一些实施例中，一体基准标记的面积小于或等于2平方毫米。在一些实施例中，至少一个大致椭圆状特征为圆形。在一些实施例中，一体基准标记形成在多个功能元件中的至少一个上。在一些实施例中，所述基底包含有机聚合物。

所有之前的各种实施例可以按任何组合形式来组合，这不明显违背本公开。