專利名稱：利用可變速率像素時(shí)鐘的轉(zhuǎn)子成像系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的技術(shù)涉及管理隨著掃描頭掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸的變化像素重疊。尤其，我們展示了隨著轉(zhuǎn)子臂掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸使用變頻像素時(shí)鐘產(chǎn)生等間隔像素。該像素時(shí)鐘具有隨著掃描頭相對(duì)于第一軸的位置近似正弦變化的變化頻率。
背景技術(shù)：
本設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最近在專利申請(qǐng)中已經(jīng)描述了吞吐量很高的轉(zhuǎn)子臂掃描系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)子臂掃描器可以用于，例如，直接寫到大面積掩?；騊CB基板中。取代作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的梭件(shuttlecock)或固定頭和活動(dòng)床，將轉(zhuǎn)子臂用于掃描是偏離標(biāo)準(zhǔn)平版印刷和成像裝備的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)子的使用提出了極具挑戰(zhàn)性的數(shù)據(jù)路徑問(wèn)題，因?yàn)閿?shù)據(jù)是在需要變換或映射以便用在極向掃描系統(tǒng)中的笛卡爾網(wǎng)格中給出的，在該極向掃描系統(tǒng)中實(shí)際掃描路徑也牽涉到工件隨著掃描臂旋轉(zhuǎn)的線性運(yùn)動(dòng)。于是，需要開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)路徑的許多新部件?，F(xiàn)有平版印刷技術(shù)未呈現(xiàn)的許多新問(wèn)題需要識(shí)別和解決。對(duì)許多組成工程挑戰(zhàn)的解決有可能對(duì)像素吞吐量和區(qū)域覆蓋吞吐量是現(xiàn)有往復(fù)系統(tǒng)許多倍的整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開(kāi)的技術(shù)涉及管理隨著掃描頭掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸的變化像素重疊。尤其，我們展示了隨著轉(zhuǎn)子臂掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸使用變頻像素時(shí)鐘產(chǎn)生等間隔像素。該像素時(shí)鐘具有隨著掃描頭相對(duì)于第一軸的位置近似正弦變化的變化頻率。本發(fā)明的具體方面描述在權(quán)利要求書、說(shuō)明書和附圖中。


圖1描繪了帶有三條臂以及正在樞軸148的相對(duì)側(cè)寫一對(duì)工件111、112的掃描系統(tǒng)；圖2進(jìn)一步描述了帶有變形光學(xué)部件的所謂一維SLM(空間光調(diào)制器)的使用；圖3描繪了像素隨時(shí)間或掃描頭掃掠弧線的變化重疊；圖4描繪了可以實(shí)現(xiàn)成低頻DDS (直接數(shù)字合成器)的變化時(shí)鐘；以及圖5描繪了依次裝載像素和調(diào)諧SLM來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)延遲。
具體實(shí)施例方式如下詳細(xì)描述是參考附圖給出的。對(duì)優(yōu)選實(shí)施例加以描述是為了例示本發(fā)明，而不是限制其由權(quán)利要求書限定的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)如下的描述認(rèn)識(shí)到多種多樣的等效變種?？勺冎G率像素時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)打印機(jī)橫跨笛卡爾(Cartesian)圖形的χ和y軸具有一般通過(guò)r sin θ或r cos θ描述的變化速率。將來(lái)自笛卡爾坐標(biāo)系的柵格化數(shù)據(jù)變換或映射成隨著掃掠弧線驅(qū)動(dòng)調(diào)制器的信號(hào)可以使用可變速率像素時(shí)鐘來(lái)簡(jiǎn)化，可變速率像素時(shí)鐘沿著一般與轉(zhuǎn)子的掃掠一致的笛卡爾軸，將打印頭的掃掠劃分成等寬分段。如果將90°的掃掠用于打印，則如圖3所示，相繼像素時(shí)鐘之間的相對(duì)時(shí)長(zhǎng)在恒定時(shí)間參考幀中在大約0. 7個(gè)單位到1. 0個(gè)單位之間變化。變化像素時(shí)鐘可以用于重新裝載調(diào)制器。如有需要，可以將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與可變時(shí)鐘分開(kāi)，或準(zhǔn)備、緩沖和裝載到系統(tǒng)的可變時(shí)鐘部分中。以與規(guī)則笛卡爾柵格化下的像素相對(duì)應(yīng)的間隔驅(qū)動(dòng)調(diào)制器比根據(jù)以通過(guò)三角函數(shù)描述的速率通過(guò)笛卡爾坐標(biāo)系變化過(guò)渡的恒速時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)調(diào)制器更簡(jiǎn)單。像數(shù)字合成幀(和多路復(fù)用)時(shí)鐘那樣，可以在數(shù)據(jù)量方面沒(méi)有成本地使用可變速率像素時(shí)鐘。使用可變像素時(shí)鐘生成用于再現(xiàn)、重新取樣、偏置等的恒定網(wǎng)格、和用于寫入的恒定網(wǎng)格。圖4例示了可以實(shí)現(xiàn)成低頻DDS的變化時(shí)鐘。它在掃掠開(kāi)始時(shí)開(kāi)始，在一個(gè)時(shí)鐘滴答聲結(jié)束時(shí)，累計(jì)整數(shù)直到溢出。該整數(shù)從存儲(chǔ)器裝入，并描述變化頻率。時(shí)鐘相位是積分的結(jié)果，即使頻率突然變化，也是平滑函數(shù)?？梢詫⑽恢谜`差加入從存儲(chǔ)器中讀取的頻率中。如果在10，000個(gè)時(shí)鐘周期期間將一個(gè)數(shù)字，比如說(shuō)，54加入DDS時(shí)鐘中，則在300微米行程上圖像平滑伸展Μ0，000個(gè)單元(假設(shè)是100MHz DDS時(shí)鐘)。圖4是存在到MUX(多路復(fù)用器)的輸入以及校正延遲的像素時(shí)鐘發(fā)生器的高級(jí)示意圖。借助于高時(shí)鐘速率加法器，可以將兩個(gè)輸入411、431多路復(fù)用413，并且通過(guò)可替代累加器415的操作來(lái)管理。對(duì)于這種以像100或200MHz那樣的適當(dāng)高速運(yùn)行的像素時(shí)鐘發(fā)生器，累加器415的溢出將用作像素時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)然，可替代可變時(shí)鐘設(shè)計(jì)要考慮到變化復(fù)雜性和抖動(dòng)。在本應(yīng)用中，時(shí)鐘抖動(dòng)不是很關(guān)鍵，因此，預(yù)期像所描繪的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)就能達(dá)到滿意效果。如果無(wú)需在掃描方向內(nèi)插/重新取樣，則轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的系統(tǒng)復(fù)雜性可以降低。然后， 只沿著SLM使用內(nèi)插/重新取樣，以便使再現(xiàn)數(shù)據(jù)與像素相配。變化時(shí)鐘可以生成與要打印的柵格化數(shù)據(jù)一致的恒寬像素。這樣就避免了沿著掃描方向的內(nèi)插/重新取樣。在一維中，重新取樣與內(nèi)插之間幾乎沒(méi)有什么差別。重新取樣可以看作是內(nèi)插的一種特殊形式(“線性”、“三次方”等)。一維重新取樣可以用簡(jiǎn)單、顯性的公式表達(dá)。它將受到二維模式干擾，但對(duì)于恒定像素大小，后果將受到限制。裝載SLM時(shí)的延遲通過(guò)數(shù)據(jù)MUX將數(shù)據(jù)依次裝入SLM像素中會(huì)給出交錯(cuò)線。如果像素不太大，則可以以非依次順序(半隨機(jī))裝載像素，這使每組三個(gè)像素的平均時(shí)間幾乎相同。各個(gè)像素分辨不出來(lái)，并且大延遲補(bǔ)償旁邊像素的小延遲?？紤]到光學(xué)系統(tǒng)的模糊性，半隨機(jī)裝載次序可以通過(guò)窮舉搜索來(lái)執(zhí)行。也許，通過(guò)偽隨機(jī)裝載排序，可以將1到8單位(+/-4)延遲變化縮小到+/-1.5?？商娲氖?，可以通過(guò)如下消除變化延遲如圖5所示，依次裝載像素并調(diào)諧SLM來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)延遲。每個(gè)DAC在χ方向?qū)⑽灰埔粋€(gè)單位，角度是反正切(l/mUX_fact0r)。角度如此之大(通常0. 0625或0. 125弧度)，使得對(duì)于角度的正弦，也需要調(diào)整放大率。在y方向存在類似方位角，S卩，來(lái)自有限轉(zhuǎn)速和平臺(tái)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)?；迳系膶懭肼窂脚c透鏡的路徑相差一個(gè)方位角，但該方位角隨角度而變。由于一旦實(shí)現(xiàn)了 y方向的內(nèi)插/ 重新取樣，就僅僅是向y軸的右邊發(fā)送數(shù)據(jù)的薄記事情了，所以不應(yīng)該存在實(shí)質(zhì)性問(wèn)題。如果稍微往工件中心的旁邊放置轉(zhuǎn)軸，則可以縮小校正的電范圍和不對(duì)稱。常見(jiàn)轉(zhuǎn)子光學(xué)部件本文公開(kāi)的技術(shù)尤其可用在其中的環(huán)境包括帶有中繼光學(xué)部件的旋轉(zhuǎn)臂打印或觀察設(shè)備，樞軸在臂的一端上，而光學(xué)部件在臂的另一端上，該光學(xué)部件將圖像信息與工件的表面耦合。樞軸上的光耦合可以在轉(zhuǎn)軸上或偏離轉(zhuǎn)軸。如下段落提供可用于理解可變劑量或劑量補(bǔ)償函數(shù)的作用的有關(guān)本發(fā)明轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的背景。轉(zhuǎn)子臂系統(tǒng)可以寫(或讀)工件。它使用靜態(tài)光學(xué)圖像設(shè)備調(diào)制(或收集)轉(zhuǎn)發(fā)的圖像信息。它在靜態(tài)光學(xué)圖像設(shè)備與工件的表面之間沿著至少一條旋轉(zhuǎn)臂的光學(xué)部件轉(zhuǎn)發(fā)圖像信息。通過(guò)跨過(guò)工件的表面重復(fù)地掃掠彎曲條紋，可以通過(guò)拼接工件上的局部圖像從重疊局部圖像出發(fā)寫入相鄰圖像。在光學(xué)圖像設(shè)備與工件的表面之間具有基本恒定的方位取向地轉(zhuǎn)發(fā)圖案信息，例如，局部圖像。所謂的“基本恒定”，我們包括在容限內(nèi)或在柵格化中得到校正的小旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)形式分開(kāi)超過(guò)旋轉(zhuǎn)光臂的5°掃掠時(shí)，在角度關(guān)系上產(chǎn)生不超過(guò)0.5°旋轉(zhuǎn)變化。轉(zhuǎn)子可以具有幾個(gè)臂，例如，2、3、4、6或8條臂，從而使單位時(shí)間的掃描表面區(qū)域倍增。笨重、復(fù)雜、易碎的機(jī)構(gòu)零件，或昂貴的或需要許多連接和服務(wù)的零件可以靜態(tài)地放置在轉(zhuǎn)子的中心或樞軸附近，并被多條臂共享。通過(guò)旋臂在放置在轉(zhuǎn)子的樞軸或其附近的靜態(tài)圖像設(shè)備與工件之間轉(zhuǎn)發(fā)圖像。結(jié)合中繼光學(xué)部件來(lái)描述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是因?yàn)樗梢杂糜谧x寫工件。例如，它可用于直接寫大面積掩?；騊CB (印刷電路板)?；蛘?，它可以用于檢查大面積掩模。它與像平臺(tái)那樣的工件定位機(jī)構(gòu)一起使用，這方面的細(xì)節(jié)在本發(fā)明的范圍之外。圖1描繪了帶有三條臂以及正在樞軸148的相對(duì)側(cè)寫一對(duì)工件111、112的轉(zhuǎn)子掃描系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以具有100%的忙閑度。每個(gè)轉(zhuǎn)子通過(guò)60°的弧線寫入。每次只有一條臂140在寫，交替地在兩個(gè)工件111和112上。激光能量通過(guò)兩個(gè)SLM 147和149之間的極化控制器132被開(kāi)關(guān)，并且數(shù)據(jù)流也在SLM之間被開(kāi)關(guān)。由于激光器120和數(shù)據(jù)路徑 135在寫機(jī)器中屬于最昂貴模塊，所以這個(gè)實(shí)施例被設(shè)計(jì)成100%時(shí)間地使用激光器和數(shù)據(jù)信道，而臂中的SLM和光學(xué)部件分別具有50%和33%的較低忙閑度。這可以是，例如，帶有三條旋轉(zhuǎn)臂140A-C的寫系統(tǒng)的例子。對(duì)于這些臂和中繼光學(xué)部件，可以有多種多樣的可替代設(shè)計(jì)。該圖概念性地描繪了激光器120和控制器135將數(shù)據(jù)發(fā)送給兩個(gè)SLM 130，兩個(gè)SLM 130將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)132、147、149給旋轉(zhuǎn)臂。它示出了每條臂如何在每個(gè)SLM的前面移動(dòng)，以及將一系列同心印記寫在工件111、112上。雖然在該圖中示出了兩個(gè)工件，也取決于其尺寸，也可以將更多的工件放置在轉(zhuǎn)子下面。雖然該例子被描述成寫系統(tǒng)，但轉(zhuǎn)發(fā)的方向可以同樣容易地從工件回到其上面放置了激光器120的一對(duì)檢測(cè)器和其它地方。在可替代配置中，可以使用一個(gè)工件；可以使用四條臂。這種技術(shù)的一些特別有用應(yīng)用牽涉到在電子基板上畫圖案，譬如晶片的正面和背面；PCB ；堆積、插入和柔性互連基板；以及掩模、模具、模板和其他母板。同樣，轉(zhuǎn)子寫入器可以用于在顯示器中的面板、電子紙、塑料邏輯卡片和光伏電池板上畫圖案。圖案制作可以通過(guò)曝光光致抗蝕劑來(lái)完成，但也可以通過(guò)像熱或光化學(xué)過(guò)程那樣的其它光行為來(lái)完成熔融、蒸發(fā)、消融、熱定影、激光誘發(fā)的圖案轉(zhuǎn)印、退火、熱解和光誘發(fā)的蝕刻和沉積。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)用極向掃描運(yùn)動(dòng)取代笛卡爾平板床式xy平臺(tái)的慣常運(yùn)動(dòng)。潛在好處包括高吞吐量、低成本和機(jī)械簡(jiǎn)單性。掃描動(dòng)作通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在機(jī)械上比直線運(yùn)動(dòng)更容易達(dá)到高精度。轉(zhuǎn)子外圍的點(diǎn)的位置精度由軸承的質(zhì)量和角度編碼器的精度決定。這兩種組件都可以高質(zhì)量地采購(gòu)到。在掃描期間以及在掃描行程之間旋轉(zhuǎn)降低了振動(dòng)和瞬時(shí)力。平衡良好的轉(zhuǎn)子基本上不發(fā)出振動(dòng)或?qū)⒎醋饔昧κ┘釉谥С薪Y(jié)構(gòu)上，而往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)每個(gè)行程需要將它們的沖力反向兩次，當(dāng)這樣做時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)干擾。轉(zhuǎn)子可以具有較高的掃描速度以及較小的機(jī)械開(kāi)銷。有幾條臂的轉(zhuǎn)子幾乎將整圈都用于寫入。例如，有四條臂的轉(zhuǎn)子可以掃過(guò)80°弧線。在一圈的360°當(dāng)中，轉(zhuǎn)子在4X80° = 320°期間都在掃描。往復(fù)運(yùn)動(dòng)需要更大的機(jī)械開(kāi)銷。往復(fù)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)銷隨著掃描速度增大而變得更大。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)可以具有很高數(shù)據(jù)速率和吞吐量，并且可以用于這些特性用得著的任何類型圖案制作照相排版、印刷、雕刻、書寫安全標(biāo)志等。即使在高轉(zhuǎn)速，例如，60、120、300、 600r. p. m.或更高轉(zhuǎn)速上，轉(zhuǎn)子也作平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，并且具有小的機(jī)械開(kāi)銷。作為轉(zhuǎn)子的外圍速度的掃描速度可以比可比往復(fù)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)高，例如，2、4、8、20m/s或更高。實(shí)際上，一種實(shí)現(xiàn)含有直徑為一米，每秒自轉(zhuǎn)3. 3圈，以及向心加速度為20g的轉(zhuǎn)子。加速力將恒力施加在旋轉(zhuǎn)組件上，使得重達(dá)50克的透鏡感到ION的向外恒力。借助于四條臂和轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)以lOm/s的外圍速度-在往復(fù)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上不可能達(dá)到的機(jī)械速度每秒寫入13筆。而且，借助于軸承的適當(dāng)平衡和設(shè)計(jì)，使運(yùn)動(dòng)是平穩(wěn)的，具有高機(jī)械精度，以及需要一點(diǎn)電力就能維持。如果圖像發(fā)生器是用于在工件上創(chuàng)建ID局部圖像的具有2MHz 恒定幀速率的微機(jī)械ID SLM，那么沿著掃描方向每隔5微米就要發(fā)生一次SLM的重新裝載，以及像素大小可以是5X5微米，使小于15微米的線寬可以被寫入。借助于有效地具有 8000X1個(gè)像素的微機(jī)械ID SLM，每個(gè)行程將用圖案填充40mm寬的條紋，并且對(duì)于非直線掃描，有一些減小地每秒覆蓋0. 3平方米或每分鐘覆蓋20平方米。與其它寫入技術(shù)相比， 這是很高的覆蓋速率。圖2進(jìn)一步描述了帶有變形光學(xué)部件的所謂一維SLM的使用。光源205(弧光燈、 氣體放電、激光器、激光器陣列、激光等離子體、LED(發(fā)光二極管)、LED陣列等)照射一維 SLM 204。將反射(或在通常情況下發(fā)射)的輻射光作為線段203投影在工件201上。驅(qū)動(dòng)SLM的數(shù)據(jù)隨著工件被掃描207發(fā)生變化以建立起曝光圖像。高度變形光學(xué)系統(tǒng)206將來(lái)自一列(或行)中的多個(gè)鏡面的能量集中在圖像中的一點(diǎn)上，并且整個(gè)二維照射陣列形成跨過(guò)工件掃掠的窄線段203。在一個(gè)維中，變形光學(xué)部件將照射區(qū)域縮小到，例如，原來(lái)的1/2到1/5，以便60毫米寬的SLM將成像成長(zhǎng)30到12mm的線段。沿著短維度，變形光學(xué)部件高度縮小鏡面的列，以便聚焦成像3微米寬，即，基本上是單條可分辨線那樣的窄區(qū)域。可替代的是，該區(qū)域可以1或5微米寬或不到10微米寬。聚焦成3微米寬區(qū)域可能牽涉到縮小到原來(lái)的1/80，近似從240微米到3微米。變形光路將鏡面的行縮小到在圖像平面上各個(gè)鏡面組合在一起分辨不出來(lái)的程度。如在相關(guān)申請(qǐng)中所述，可以將SLM放置在沿著SLM的一個(gè)維度銳聚焦而沿著另一個(gè)維度散焦的平面上。這可以降低透鏡系統(tǒng)的臨界狀態(tài)。轉(zhuǎn)子使許多圖像處理儀器都能夠用在大平面基板上，和用于例如在太陽(yáng)能電池板、顯示基板、金屬薄板、建筑玻璃、卷到卷塑料、紙張等上高速掃描。通過(guò)旋轉(zhuǎn)臂，可以在外圍上捕獲圖像，將它們傳送到攝像機(jī)或光學(xué)分析儀器，例如，反射儀、分光光度儀、散射儀、 多光譜攝像機(jī)、偏振儀、熒光或光致發(fā)光儀器可能所在的樞軸?？梢詫?fù)雜、笨重或易碎的儀器固定地安裝在樞軸上，并且仍然可以訪問(wèn)，比如說(shuō)，在轉(zhuǎn)子下面的傳送機(jī)構(gòu)上通過(guò)的兩米寬薄膜光伏面板的表面上的任何點(diǎn)，從而無(wú)需移走薄板來(lái)分析或停止卷到卷流動(dòng)地能夠在大型工件上以密集網(wǎng)格進(jìn)行整區(qū)檢查或分析。轉(zhuǎn)子可以只含有平面光學(xué)部件，或可以在臂中含有反射中繼器，以便從遠(yuǎn)頂(紅外)到深UV(紫外)都允許消色差使用。照射光，例如，用于熒光研究的UV可以從樞軸引入，或可以在轉(zhuǎn)子內(nèi)生成。如上所述，本文公開(kāi)的技術(shù)使許多儀器都能夠用在大平面基板上，和用于例如在太陽(yáng)能電池板、顯示基板、金屬薄板、建筑玻璃、卷到卷塑料、紙張等上高速掃描。通過(guò)旋轉(zhuǎn)臂，可以在外圍上捕獲圖像，將它們傳送到攝像機(jī)或檢測(cè)器(例如，光導(dǎo)攝像管、CCD(電荷耦合器件)、CID (電荷注入器件)、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)器件、和/或TDI (甲苯二異氰酸酯)、強(qiáng)化、門控、雪崩、單光子、光子計(jì)數(shù)、干涉、色度、外差、光電導(dǎo)或輻射熱探測(cè)器或陣列)所處，或光學(xué)分析儀器(例如，反射儀、分光光度儀、比色計(jì)、散射儀、多光譜攝像機(jī)、偏振儀、或熒光、光致發(fā)光或光聲儀器)可能所在的樞軸。其它可能用途是用于熱(紅外發(fā)射)、顏色、平整度、光潔度、膜厚、化學(xué)成分、清潔度的光學(xué)測(cè)量，或用于圖案完整性或保真性的核實(shí)。在需要表面圖像或所發(fā)現(xiàn)缺陷或特征的確切地點(diǎn)的情況下，本方法特別有用?？梢詫?fù)雜、笨重或易碎的儀器固定地安裝在樞軸上，并且仍然可以訪問(wèn)，比如說(shuō)，在轉(zhuǎn)子下面的傳送機(jī)構(gòu)上通過(guò)的兩米寬薄膜光伏面板的表面上的任何點(diǎn)，從而無(wú)需移走薄板來(lái)分析或停止卷到卷流動(dòng)地能夠在大型工件上以密集網(wǎng)格進(jìn)行整區(qū)檢查或分析。轉(zhuǎn)子可以只含有平面光學(xué)部件，或可以在臂中含有反射中繼器，以便從遠(yuǎn)頂?shù)缴頤V都允許消色差使用。照射光(例如，用于反射光顯微術(shù)的可見(jiàn)入射光)可以從樞軸引入，或可以在轉(zhuǎn)子內(nèi)生成。通過(guò)組合在一條光臂中或通過(guò)應(yīng)用不同光臂，可以將幾種儀器和/寫入模式組合在一個(gè)轉(zhuǎn)子中。至少一種儀器或光學(xué)圖像設(shè)備可以通過(guò)臂發(fā)射激發(fā)束，并且接收從工件返回的圖像，例如，用于熒光研究的UV。旋轉(zhuǎn)可以以恒定或變化角速度繼續(xù)下去，或可替代地，通過(guò)停停走走的方式驅(qū)動(dòng)，尤其對(duì)于工件的隨機(jī)訪問(wèn)分析。成像光學(xué)部件的聚焦可以是固定的，不時(shí)地變化或在掃描期間動(dòng)態(tài)的，并且基于來(lái)自基于干涉測(cè)量、背反射、與光纖末端的接近度、光學(xué)三角測(cè)量、光學(xué)散焦或視差；流體流動(dòng)、壓力或粘性阻力；以及超聲波飛行時(shí)間或相位、電容、電感或指示距離或位置的其它合適現(xiàn)象的焦點(diǎn)傳感器的反饋。一些特定實(shí)施例本發(fā)明可以作為方法或適用于實(shí)施方法的設(shè)備來(lái)實(shí)施。本發(fā)明可以是像內(nèi)含執(zhí)行計(jì)算機(jī)輔助方法的邏輯的媒體或可以與硬件結(jié)合形成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備的程序指令那樣的制品。一個(gè)實(shí)施例是管理隨著掃描頭掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸的變化像素重疊的方法。像素時(shí)鐘以隨著掃描頭相對(duì)于第一軸的位置近似正弦變化的變化頻率運(yùn)行，從而使掃描頭沿著第一軸掃掠的距離在像素時(shí)鐘的滴答聲之間基本相等。
在可替代實(shí)施例中，在像素時(shí)鐘的周期內(nèi)通過(guò)掃描頭確定要寫入的一個(gè)或多個(gè)像素。另外，也可以將在像素時(shí)鐘的周期內(nèi)掃描頭讀取的一個(gè)或多個(gè)像素值保存到存儲(chǔ)器中。可應(yīng)用于上面任何實(shí)施例的本發(fā)明的一個(gè)方面是使掃描頭在轉(zhuǎn)子臂上跨越工件地作圓周運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是使工件201隨著掃描頭掃掠彎曲路徑沿著運(yùn)動(dòng)軸移動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，由直接數(shù)字合成器生成像素時(shí)鐘。該直接數(shù)字合成器根據(jù)累加器415的溢出發(fā)出像素時(shí)鐘滴答聲的信號(hào)?？商娲氖?，該直接數(shù)字合成器將變化增量加入累加器415中，并在固定閾值上觸發(fā)溢出。在另一個(gè)實(shí)施例中，取代加入變化增量，該直接數(shù)字合成器將恒定增量加入累加器415中，并根據(jù)至少一些溢出調(diào)整溢出閾值。這個(gè)實(shí)施例當(dāng)然可以與這些方法的其它方面結(jié)合。一個(gè)設(shè)備實(shí)施例是尤其可用于旋轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)的變頻像素時(shí)鐘。該變頻像素時(shí)鐘管理隨著掃描頭掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸的像素間距。該變頻像素時(shí)鐘包括像素時(shí)鐘、與該像素時(shí)鐘耦合的時(shí)鐘信號(hào)線、和與該像素時(shí)鐘耦合的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)線。該像素時(shí)鐘響應(yīng)該轉(zhuǎn)子位置轉(zhuǎn)子信號(hào)線地達(dá)到同步，并且生成隨著轉(zhuǎn)子相對(duì)于第一軸的位置近似正弦變化的變頻時(shí)鐘信號(hào)，從而使轉(zhuǎn)子沿著第一軸掃掠的距離在時(shí)鐘信號(hào)之間基本相寸。該像素時(shí)鐘的一個(gè)方面是進(jìn)一步包括響應(yīng)每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出多個(gè)像素值的柵格值裝載器。一個(gè)可替代方面包括響應(yīng)每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)存儲(chǔ)多個(gè)像素值的柵格值存儲(chǔ)器。在一些實(shí)現(xiàn)中，轉(zhuǎn)子使掃描頭在轉(zhuǎn)子臂上跨越工件地作圓周運(yùn)動(dòng)。與上面的任何方面和實(shí)現(xiàn)結(jié)合，該像素時(shí)鐘可以是工件隨著掃描頭掃掠彎曲路徑沿著運(yùn)動(dòng)軸移動(dòng)的系統(tǒng)的一部分。上面的任何像素時(shí)鐘都可以包括直接數(shù)字合成器。該直接數(shù)字合成器可以包括累加器，和根據(jù)累加器的溢出生成時(shí)鐘信號(hào)。在一些實(shí)施例中，該直接數(shù)字合成器將變化增量加入累加器中，在固定閾值上觸發(fā)溢出。在可替代實(shí)施例中，該直接數(shù)字合成器將恒定增量加入累加器中，并根據(jù)至少一些溢出調(diào)整溢出閾值。雖然通過(guò)引用上面詳述的優(yōu)選實(shí)施例和例子公開(kāi)了本文公開(kāi)的技術(shù)，但不言而喻，這些例子的目的在于例示，而不是限制。在所述實(shí)施例、實(shí)現(xiàn)和特征中暗示了計(jì)算機(jī)輔助處理。于是，本文公開(kāi)的技術(shù)可以體現(xiàn)在使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂讀寫工件201的方法、包括使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂進(jìn)行工件讀寫的邏輯和資源的系統(tǒng)、將計(jì)算機(jī)輔助控制用于使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂讀寫工件的系統(tǒng)、內(nèi)含使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂進(jìn)行工件讀寫的邏輯的媒體、內(nèi)含使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂進(jìn)行工件讀寫的邏輯的數(shù)據(jù)流、或使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助工件讀寫的計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)服務(wù)中?？梢栽O(shè)想，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地作出各種修改和組合，這些修改和組合都在本文所公開(kāi)技術(shù)的精神和所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種管理隨著掃描頭掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸的變化像素重疊的方法，所述方法包括使像素時(shí)鐘以隨著掃描頭相對(duì)于第一軸的位置近似正弦變化的變化頻率運(yùn)行，從而使掃描頭沿著第一軸掃掠的距離在像素時(shí)鐘的滴答聲之間基本相等。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括確定在像素時(shí)鐘的周期內(nèi)通過(guò)掃描頭要寫入的一個(gè)或多個(gè)像素。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將在像素時(shí)鐘的周期內(nèi)掃描頭讀取的一個(gè)或多個(gè)像素值保存到存儲(chǔ)器中。
4.如權(quán)利要求1-3的任何一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括使掃描頭在轉(zhuǎn)子臂上跨越工件地作圓周運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1-4的任何一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括使工件隨著掃描頭掃掠彎曲路徑沿著運(yùn)動(dòng)軸移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1-5的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，由直接數(shù)字合成器生成像素時(shí)鐘。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，該直接數(shù)字合成器根據(jù)累加器的溢出發(fā)出像素時(shí)鐘滴答聲的信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該直接數(shù)字合成器將變化增量加入累加器中，并在固定閾值上觸發(fā)溢出。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，該直接數(shù)字合成器將恒定增量加入累加器中，并根據(jù)至少一些溢出調(diào)整溢出閾值。
10.一種用于旋轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)的變頻像素時(shí)鐘，該變頻像素時(shí)鐘管理隨著掃描頭掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸的像素間距，該變頻像素時(shí)鐘包括像素時(shí)鐘；與該像素時(shí)鐘耦合的時(shí)鐘信號(hào)線；以及與該像素時(shí)鐘耦合的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)線，其中，該像素時(shí)鐘響應(yīng)該轉(zhuǎn)子位置信號(hào)線地達(dá)到同步，并且生成隨著轉(zhuǎn)子相對(duì)于第一軸的位置近似正弦變化的變頻時(shí)鐘信號(hào)，從而使轉(zhuǎn)子沿著第一軸掃掠的距離在時(shí)鐘信號(hào)之間基本相等。
11.如權(quán)利要求10所述的像素時(shí)鐘，進(jìn)一步包括響應(yīng)每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出多個(gè)像素值的柵格值裝載器。
12.如權(quán)利要求10所述的像素時(shí)鐘，進(jìn)一步包括響應(yīng)每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)存儲(chǔ)多個(gè)像素值的柵格值存儲(chǔ)器。
13.如權(quán)利要求10-12的任何一項(xiàng)所述的像素時(shí)鐘，其中，轉(zhuǎn)子使掃描頭在轉(zhuǎn)子臂上跨越工件地作圓周運(yùn)動(dòng)。
14.如權(quán)利要求10-13的任何一項(xiàng)所述的像素時(shí)鐘，其中，使工件隨著掃描頭掃掠彎曲路徑沿著運(yùn)動(dòng)軸移動(dòng)。
15.如權(quán)利要求10-14的任何一項(xiàng)所述的像素時(shí)鐘，其中，該像素時(shí)鐘包括直接數(shù)字合成器。
16.如權(quán)利要求15所述的像素時(shí)鐘，其中，該直接數(shù)字合成器包括累加器，和根據(jù)累加器的溢出生成時(shí)鐘信號(hào)。
17.如權(quán)利要求10-16的任何一項(xiàng)所述的像素時(shí)鐘，其中，該直接數(shù)字合成器將變化增量加入累加器中，并在固定閾值上觸發(fā)溢出。
18.如權(quán)利要求10-16的任何一項(xiàng)所述的像素時(shí)鐘，其中，該直接數(shù)字合成器將恒定增量加入累加器中，并根據(jù)至少一些溢出調(diào)整溢出閾值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)涉及管理隨著掃描頭掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸的變化像素重疊。尤其，我們展示了隨著轉(zhuǎn)子臂掃掠不與第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸使用變頻像素時(shí)鐘產(chǎn)生等間隔像素。該像素時(shí)鐘具有隨著掃描頭相對(duì)于第一軸的位置近似正弦變化的變化頻率。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102483577SQ201080017831
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者T.桑德斯特羅姆 申請(qǐng)人:麥克羅尼克邁達(dá)塔有限責(zé)任公司