【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微光学设备，特别是一种具有自动对焦功能的调焦标定方法。
技术介绍
1、af(auto focus)机构即自动调焦机构，af机构运动量即自动调焦机构的调焦模块中直角楔形棱镜相对平移距离变化量，在微光学设备中，调焦运动机构是实现自动调焦功能的重要部件，它可以改变镜头的焦面位置，从而使载板上的图案清晰地投影到平台台面上。
2、中国专利公开了一种直写式光刻机的光学系统(授权公告号cn216351771u)，该专利公开了：可根据系统结构布局需要选择固定上直角楔形棱镜或是固定下直角楔形棱镜，两块楔形棱镜均能通过驱动装置带动其沿斜面所在的平面进行平移，通过楔形棱镜的相对平移，改变光束在棱镜中传输的距离，从而改变系统的焦面。
3、然而，调焦运动机构由于加工误差和运动误差以及运动量对焦面产生的不同影响，会导致理论补偿的面型差与实际需要补偿的面型差产生差异，最后导致曝光不在最佳焦面影响曝光效果，因此，需要标定出af机构运动量与平台焦面变化量的相对关系，保证af机构对焦面补偿的准确性，从而提高曝光效果。
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
5、一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
6、s1：确定af机构运动量与平台焦面变化量的关系，具体包括：
7、s101：将af机构设置在曝光镜头的下方，将平台上的吸盘相机移动至一个曝光镜头正下方，通过吸盘相机确定该位置平台的最佳焦面位置zm；
8、s102：控制af机构的调焦模块
9、s103：采用三次项拟合方式拟合出af机构位置s与平台焦面位置zm的对应关系；
10、s104：根据平台焦面位置zm变化的范围，确定单个曝光镜头下平台焦面位置zm的中值zmid，再取多个曝光镜头的zmid的平均值zavg，采用步骤s103中的拟合方式，得到af机构的逻辑零点y0，即af机构调焦模块的初始位置；
11、s105：将平台移动到zavg的位置，将多个af机构均移动到y0的位置，从而将多个曝光镜头的焦面调成一致；
12、s106：根据步骤s102标定数据能够获得平台焦面位置相对平均值zavg的变化量x，af机构相对逻辑零点y0运动量y，将平台焦面变化量x与af机构运动量y数据一一对应。
13、s107：采用三次项拟合方式拟合出焦面变化量x与af机构运动量y的对应关系。
14、作为本专利技术进一步的方案：步骤s101中，通过所述吸盘相机确定平台焦面位置的方法具体为：
15、a)曝光镜头在吸盘相机上投下圆形标记点，吸盘相机在每个标记点的上下左右采集投图图形的灰度变化梯度均值g，该g值反映了投图图形的聚焦程度，g值越高越接近焦面位置；
16、b)控制平台进行z向移动，吸盘相机重复步骤a)，得到一组不同z向高度的g值，对平台不同z向高度的g值进行二次拟合，得到z和g的关系模型。
17、c)根据得到的关系模型，求解出g值达到最大时的焦面z值，作为吸盘相机此位置的最佳焦面位置zm，由于吸盘相机和平台是同步运动的，此位置也作为平台的最佳焦面位置zm。
18、作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤s103中，采用的拟合公式为：其中：a3、a2、a1均为标定系数，l为常数项。
19、作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤s104中，将多个曝光镜头的中值zmid的平均值zavg带入至步骤s103的拟合公式后，得到逻辑零点y0计算公式为；
20、
21、取中值zmid为了保证af机构的变焦模块能得到上下最大的调节范围；取平均值zavg是为了保证所有曝光镜头在零点位置的焦面一致性，同时保证所有曝光镜头焦面能取得最大的调节范围。
22、作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤s107中，焦面变化量x与af机构变化量y对应关系的拟合公式为：y＝ax3+bx2+cx1+l，则焦面变化量x与af机构相对逻辑零点y0的调焦位置y的关系为：y＝ax3+bx2+cx1+l0，其中l0＝y0+l，a为标定的一阶系数，b为标定的二阶系数，c为标定的三阶阶系数，l为常数项。
23、一种曝光补偿方法，包括以下步骤：
24、s1：采用所述具有自动对焦功能的调焦标定方法；
25、s2：实时面型扫描；
26、s3：对扫描面型数据进行处理；
27、s4：对扫描面型进行af补偿。
28、作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤s2中，实时面型扫描具体方法为：
29、s201：将平台移动到起点位置，将位移传感器固定在横梁上的一个初始位置，开始扫描平台台面上载板的面型；
30、s202：通过平台的y向移动和通过横梁带动位移传感器进行x向移动可以实时测量出平台的台面上载板面型的z向变化，位移传感器记录载板面型数据，直到扫描完整个载板的面型，可以得到多列的原始扫描数据。
31、作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤s3中，对扫描面型数据处理具体方法为：
32、s301：采用平均滑动的方式对步骤s2得到的扫描数据进行一次滤波处理，得到一次滤波数据；
33、s302：对一次滤波数据进行去除异常点的处理，根据设定的异常阈值，判断数据点是否为异常点，如果是，则取最近的两个符合阈值的数据进行插值处理得到新数据，得到去除异常点后的数据；
34、s303：采用平均滑动的方式对去除异常点后的数据进行二次滤波处理，得到最终的面型数据。
35、作为本专利技术再进一步的方案：步骤s4中，对扫描面型进行af补偿具体方法为：
36、s401：位移传感器扫描处理过后的面型差需要用af机构进行补偿，不同点位有不同的高度，此高度为载板的实际扫描点位焦面的变化量；
37、s402：将上述焦面变化量代入步骤s107中af机构调焦位置y与平台焦面的变化量x的关系模型，计算出每个补偿点位对应的af机构调焦位置y，作为补偿指令；
38、s403：将补偿指令发送给af机构，控制其移动到相应的位置，实现对焦面的补偿。
39、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
40、通过确定af机构运动量与平台焦面变化量的关系，获取af机构调焦位置与平台焦面的变化量的关系模型，从而保证af机构对焦面补偿的准确性，消除由于加工误差和运动误差以及运动量对焦面产生的不同影响，防止出现理论补偿的面型差与实际需要补偿的面型差产生差异的现象；
41、通过采用自动对焦功能的调焦标定方法，再对载板面型进行实时面型扫描，并对扫描面型数据进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，步骤S101中，通过所述吸盘相机确定平台焦面位置的方法具体为：
3.根据权利要求1所述的一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，步骤S103中，采用的拟合公式为：其中：a3、a2、a1均为标定系数，l为常数项。
4.根据权利要求3所述的一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，步骤S104中，将多个曝光镜头的中值Zmid的平均值Zavg带入至步骤S103的拟合公式后，得到逻辑零点y0计算公式为；
5.根据权利要求4所述的一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，步骤S107中，焦面变化量x与AF机构变化量y对应关系的拟合公式为：y＝ax3+bx2+cx1+L，则焦面变化量x与AF机构相对逻辑零点y0的调焦位置Y的关系为：Y＝ax3+bx2+cx1+L0，其中L0＝y0+L，a为标定的一阶系数，b为标定的二阶系数，c为标定的三阶系数,L为常数项。
6.一种曝光补偿方
7.根据权利要求6所述的一种曝光补偿方法，其特征在于，步骤S2中，实时面型扫描具体方法为：
8.根据权利要求7所述的一种曝光补偿方法，其特征在于，步骤S3中，对扫描面型数据处理具体方法为：
9.根据权利要求8所述的一种曝光补偿方法，其特征在于，步骤S4中，对扫描面型进行AF补偿具体方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，步骤s101中，通过所述吸盘相机确定平台焦面位置的方法具体为：
3.根据权利要求1所述的一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，步骤s103中，采用的拟合公式为：其中：a3、a2、a1均为标定系数，l为常数项。
4.根据权利要求3所述的一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，步骤s104中，将多个曝光镜头的中值zmid的平均值zavg带入至步骤s103的拟合公式后，得到逻辑零点y0计算公式为；
5.根据权利要求4所述的一种具有自动对焦功能的调焦标定方法，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：段明辉，夏浩，黄超，张雷，
申请(专利权)人：源卓微纳科技苏州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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