專(zhuān)利名稱：一種物體探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物件檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種物體探測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的物體缺陷探測(cè)系統(tǒng)一般包括載物臺(tái)、驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置、用于定位所述載物臺(tái)的位置的光學(xué)編碼器、用于對(duì)于載物臺(tái)上的目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)的探測(cè)器以及控制模塊。所述光學(xué)編碼器對(duì)所述載物臺(tái)進(jìn)行定位并輸出一定分辨率的刻度數(shù)據(jù)，分辨率越高，定位的精度就越高，分辨率越低，定位的精度就越低。所述控制模塊根據(jù)來(lái)自光學(xué)編碼器的刻度數(shù)據(jù)信息去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)，所述探測(cè)器對(duì)目標(biāo)物體的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行探測(cè)得到探測(cè)數(shù)據(jù)信息，所述控制模塊根據(jù)所述刻度數(shù)據(jù)信息和所述探測(cè)數(shù)據(jù)信息確定所述目標(biāo)物體上的缺陷位置。所述控制模塊在得知所述目標(biāo)物體上的缺陷位置后，根據(jù)所述刻度數(shù)據(jù)信息定位到所述目標(biāo)物體上的缺陷位置，利用所述探測(cè)器對(duì)準(zhǔn)所述目標(biāo)物體上的缺陷位置進(jìn)行探測(cè)得到缺陷數(shù)據(jù)信息。通常，為了對(duì)目標(biāo)物體實(shí)現(xiàn)缺陷檢測(cè)，需要先進(jìn)行缺陷掃描。在進(jìn)行缺陷掃描時(shí)，所述載物臺(tái)的轉(zhuǎn)速一般比較高，比如250轉(zhuǎn)/秒。而為了可以定位到更為精細(xì)的位置處的缺陷，所述光學(xué)編碼器輸出的刻度數(shù)據(jù)的分辨率越高越好。然而，刻度越精細(xì)，轉(zhuǎn)速越高，那么所述光學(xué)編碼器得到的數(shù)據(jù)量就越大，所述控制模塊處理起來(lái)就越困難。而受限于所述控制模塊的處理能力，所述刻度的精細(xì)程度和轉(zhuǎn)速都受到一定程度的限制。因此，有必要提出改進(jìn)的方案來(lái)克服上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種物體探測(cè)系統(tǒng)，其既可以快速的進(jìn)行物體的掃描，還可以對(duì)缺陷進(jìn)行精確的定位檢測(cè)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出一種物體探測(cè)系統(tǒng)，其包括載物臺(tái)、驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置、用于定位所述載物臺(tái)的位置的光學(xué)編碼器、用于對(duì)于載物臺(tái)上的目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)的探測(cè)器以及控制模塊。所述控制模塊具有掃描模式和檢測(cè)模式，在掃描模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)，所述控制模塊根據(jù)來(lái)自所述光學(xué)編碼器的第一分辨率刻度數(shù)據(jù)去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以第一預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)以對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行掃描，在檢測(cè)模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)，所述控制模塊根據(jù)來(lái)自所述光學(xué)編碼器的第二分辨率刻度數(shù)據(jù)去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以第二預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)以對(duì)目標(biāo)物體的目標(biāo)位置進(jìn)行檢測(cè)，其中第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的分辨率較第二分辨率刻度數(shù)據(jù)的分表率低，第二預(yù)定轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)定轉(zhuǎn)速。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，在掃描模式時(shí)，所述探測(cè)器對(duì)目標(biāo)物體的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行探測(cè)得到探測(cè)數(shù)據(jù)，所述控制模塊根據(jù)所述第一分辨率刻度數(shù)據(jù)和所述探測(cè)數(shù)據(jù)確定所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置，所述控制模塊在得知所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置后切換至檢測(cè)模式，在檢測(cè)模式時(shí)，所述控制模塊控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以第二預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)并最后停止于所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置，此時(shí)所述探測(cè)器對(duì)準(zhǔn)所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置進(jìn)行探測(cè)得到缺陷數(shù)據(jù)信息。在一個(gè)更進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述光學(xué)編碼器包括有第一光學(xué)編碼單元和第二光學(xué)編碼單元，第一光學(xué)編碼單元支持第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的輸出，第二光學(xué)編碼單元支持第二分辨率刻度數(shù)據(jù)的輸出，在掃描模式時(shí)，第一光學(xué)編碼單元工作，并輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊，在檢測(cè)模式時(shí)，第二光學(xué)編碼單元工作，并輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊。在一個(gè)更進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述光學(xué)編碼器包括光發(fā)射器、碼盤(pán)、光探測(cè)器和輸出電路，所述碼盤(pán)包括多個(gè)間隔透明區(qū)域，所述光發(fā)射器向所述碼盤(pán)發(fā)射光，所述光探測(cè)器探測(cè)透過(guò)所述碼盤(pán)的光得到光電感應(yīng)信號(hào)，所述輸出電路基于所述光探測(cè)器探測(cè)得到的光電感應(yīng)信號(hào)處理得到第一分辨率刻度數(shù)據(jù)或第二分辨率刻度數(shù)據(jù)，在掃描模式時(shí)，所述輸出電路輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊，在檢測(cè)模式時(shí)，所述輸出電路輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊。優(yōu)選的，所述輸出電路包括信號(hào)產(chǎn)生電路、第一輸出單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和第二輸出單元，所述信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)所述光探測(cè)器得到的光電感應(yīng)信號(hào)得到與所述碼盤(pán)的位置相關(guān)的模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)X (t)和模擬的正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)，在掃描模式時(shí)，第一輸出單元基于模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)X(t)和模擬的正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)，在檢測(cè)模式時(shí)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將所述模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)x(t)和正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)轉(zhuǎn)換為數(shù)字的余弦通道探測(cè)信號(hào)和正弦通道探測(cè)信號(hào)，第二輸出單元根據(jù)得到的數(shù)字的余弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)和正弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得到第二分辨率刻度數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，在掃描模式下，根據(jù)探測(cè)數(shù)據(jù)中的目標(biāo)脈沖與第一分辨率刻度數(shù)據(jù)中的相鄰刻度相差的時(shí)間及驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速來(lái)確定所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置。在一個(gè)更進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述碼盤(pán)與所述載物臺(tái)相對(duì)固定，并跟隨所述載物臺(tái)一同旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)更進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置為所述目標(biāo)物體的缺陷位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的光學(xué)編碼器可以支持兩種分辨率的刻度數(shù)據(jù)，在一個(gè)方面，利用低分辨率刻度數(shù)據(jù)進(jìn)行高速缺陷掃描，同時(shí)結(jié)合時(shí)間偏差及轉(zhuǎn)速來(lái)精確定位缺陷位置，在另一個(gè)方面，利用高分辨率刻度進(jìn)行低速精確缺陷定位。這樣，既可以快速的進(jìn)行物體的掃描，還可以對(duì)缺陷進(jìn)行精確的定位檢測(cè)。


圖1為本發(fā)明中的物體探測(cè)系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中的第一分辨率刻度數(shù)據(jù)、第二分辨率刻度數(shù)據(jù)和探測(cè)數(shù)據(jù)信息在一個(gè)實(shí)施例中的示意圖；圖3a為本發(fā)明中的光學(xué)編碼器的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3b為本發(fā)明中的光學(xué)編碼器的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；和圖3c示出了圖3b中的輸出電路在一個(gè)實(shí)施例中的示例框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明中的物體探測(cè)系統(tǒng)100在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述物體探測(cè)系統(tǒng)100包括載物臺(tái)110、驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置120、用于定位所述載物臺(tái)的位置的光學(xué)編碼器130、用于對(duì)于載物臺(tái)上的目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)的探測(cè)器150以及控制t旲塊140。所述控制模塊140具有掃描模式和檢測(cè)模式。在掃描模式時(shí),所述光學(xué)編碼器130輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)SI，所述控制模塊140根據(jù)來(lái)自所述光學(xué)編碼器130的第一分辨率刻度數(shù)據(jù)SI去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置120以第一預(yù)定轉(zhuǎn)速Vl驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)110旋轉(zhuǎn)以對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行高速缺陷掃描。在掃描模式后得知有缺陷，那么進(jìn)入檢測(cè)模式。在檢測(cè)模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器130輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)S2，所述控制模塊140根據(jù)來(lái)自所述光學(xué)編碼器130的第二分辨率刻度數(shù)據(jù)S2去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置120以第二預(yù)定轉(zhuǎn)速V2驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)以對(duì)目標(biāo)物體的缺陷位置進(jìn)行低速檢測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，在掃描模式時(shí)，所述探測(cè)器150對(duì)目標(biāo)物體200的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行探測(cè)得到探測(cè)數(shù)據(jù)，所述控制模塊140根據(jù)所述第一分辨率刻度數(shù)據(jù)和所述探測(cè)數(shù)據(jù)確定所述目標(biāo)物體上的缺陷位置(比如P1)。如圖2所示,如果目標(biāo)物體200的相應(yīng)位置上有缺陷，則所述探測(cè)數(shù)據(jù)中在該相應(yīng)位置上會(huì)形成缺陷脈沖。在所述目標(biāo)物體200旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，所述探測(cè)器150可以沿所述目標(biāo)物體200徑向運(yùn)動(dòng)，這樣可以對(duì)所述目標(biāo)物體200上的各個(gè)軌道位置都進(jìn)行探測(cè)。所述第一分辨率刻度數(shù)據(jù)可以反映所述載物臺(tái)110的轉(zhuǎn)速，因?yàn)檗D(zhuǎn)速越快，各個(gè)刻度之間的時(shí)間間隔越小。由于第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的分辨率較低，因此所述第一預(yù)定轉(zhuǎn)速可以較高，比如250轉(zhuǎn)/秒。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊140在得知所述目標(biāo)物體200上的缺陷位置(比如Pl)后切換至檢測(cè)模式，在檢測(cè)模式時(shí)，所述控制模塊140根據(jù)來(lái)自所述光學(xué)編碼器130的第二分辨率刻度數(shù)據(jù)S2去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置120以第二預(yù)定轉(zhuǎn)速V2驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)，并可以最后停止于所述目標(biāo)物體上的缺陷位置，此時(shí)所述探測(cè)器150對(duì)準(zhǔn)所述目標(biāo)物體上的缺陷位置進(jìn)行探測(cè)得到缺陷數(shù)據(jù)信息。第一分辨率刻度數(shù)據(jù)SI的分辨率較第二分辨率刻度數(shù)據(jù)S2的分表率低，第二預(yù)定轉(zhuǎn)速V2小于第一預(yù)定轉(zhuǎn)速VI，比如第一預(yù)定轉(zhuǎn)速Vl為250轉(zhuǎn)/秒，第二與預(yù)定轉(zhuǎn)速V2為I轉(zhuǎn)/秒。由于在檢測(cè)模式時(shí)描述采用了低轉(zhuǎn)速，因?yàn)榭梢圆捎酶叻直媛实目潭葦?shù)據(jù)，以定位到更精細(xì)的位置。圖2為本發(fā)明中的第一分辨率刻度數(shù)據(jù)S1、第二分辨率刻度數(shù)據(jù)S2和探測(cè)數(shù)據(jù)信息在一個(gè)實(shí)施例中的示意圖，第一分辨刻度數(shù)據(jù)和第二分辨率刻度數(shù)據(jù)中的每個(gè)脈沖表示一個(gè)刻度，探測(cè)數(shù)據(jù)中的每個(gè)脈沖表示一個(gè)缺陷位置，Pi為探測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)缺陷脈沖(其對(duì)應(yīng)目標(biāo)物體上的一個(gè)缺陷位置)，從圖中可以看出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)Si的分辨率(即刻度精細(xì)程度)較第二分辨率刻度數(shù)據(jù)S2的分辨率低，比如SI可以是每圈1800條刻度線，而S2可以是每圈72，000條刻度線，即S2在SI的每?jī)蓚€(gè)刻度線之間設(shè)置有400個(gè)刻度，這樣利用S2可以更準(zhǔn)確的定位到某一個(gè)具體位置。所述控制模塊140將所述探測(cè)數(shù)據(jù)和所述第一分辨率刻度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比就可以確定所述缺陷位置，所述缺陷位置可以較所述第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的精度更為精確，比如所述缺陷位置中包括該位置的前一個(gè)刻度值以及該位置距離該刻度值的距離Λ D。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行高速掃描后，可能得到在所述目標(biāo)物體上找到多個(gè)缺陷位置，t匕如P1，P2，P3。在得到了所述目標(biāo)物體的一個(gè)缺陷位置的缺陷數(shù)據(jù)信息后，可以采用同樣的方式得到其他缺陷位置的缺陷數(shù)據(jù)。在掃描模式下，雖然第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的分辨率較低，但是由于所述驅(qū)動(dòng)裝置120的轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)速偏差較小，因此還是可以精確定位各個(gè)位置。具體的，可以采用一個(gè)位置與第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的相鄰刻度相差的時(shí)間及驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速來(lái)精確定位該位置。換句話說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述第一分辨率刻度數(shù)據(jù)和所述探測(cè)數(shù)據(jù)確定所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置為:根據(jù)探測(cè)數(shù)據(jù)中的缺陷脈沖(或稱為目標(biāo)脈沖)與第一分辨率刻度數(shù)據(jù)中的相鄰刻度相差的時(shí)間及驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速來(lái)精確確定所述目標(biāo)物體上的缺陷位置。如圖2所示，缺陷脈沖Pl所在位置所對(duì)應(yīng)的Λ D可以根據(jù)缺陷脈沖Pl與相鄰刻度Kl相差的時(shí)間Λ t、驅(qū)動(dòng)裝置120的轉(zhuǎn)速、檢測(cè)軌道的直徑來(lái)計(jì)算得到。在檢測(cè)模式下，驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)速偏差較大，用時(shí)間偏差的方式來(lái)對(duì)最小刻度進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)分將引入較大誤差，因此，在本發(fā)明中采用對(duì)所述模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)x(t)和正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的方式對(duì)刻度進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)分，以進(jìn)行更為精確的定位，下文將在合適的位置進(jìn)行詳細(xì)介紹。下面列舉所述光學(xué)編碼器的三個(gè)實(shí)施例。在第一個(gè)實(shí)施例中，如圖3a所示，所述光學(xué)編碼器包括有第一光學(xué)編碼單元和第二光學(xué)編碼單元，第一光學(xué)編碼單元支持第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的輸出，第二光學(xué)編碼單元支持第二分辨率刻度數(shù)據(jù)的輸出。在掃描模式時(shí)，第一光學(xué)編碼單元工作，并輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊140，所述控制模塊140基于第一分辨率刻度數(shù)據(jù)控制所述驅(qū)動(dòng)裝置120的轉(zhuǎn)動(dòng)。在檢測(cè)模式時(shí)，第二光學(xué)編碼單元工作，并輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊140，所述控制模塊140基于第二分辨率刻度數(shù)據(jù)控制所述驅(qū)動(dòng)裝置120的轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，每個(gè)光學(xué)編碼單元包括光發(fā)射器、碼盤(pán)、光探測(cè)器和輸出電路。所述碼盤(pán)包括多個(gè)間隔透明區(qū)域，所述光發(fā)射器向所述碼盤(pán)發(fā)射光，所述光探測(cè)器探測(cè)透過(guò)所述碼盤(pán)的光得到光電感應(yīng)信號(hào)，所述輸出電路基于所述光探測(cè)器探測(cè)得到的光電感應(yīng)信號(hào)處理得到刻度數(shù)據(jù)。在第二實(shí)施例中，如圖3b所示，所述光學(xué)編碼器包括光發(fā)射器310、碼盤(pán)320、光探測(cè)器330和輸出電路340。所述碼盤(pán)包括多個(gè)間隔透明區(qū)域，所述光發(fā)射器向所述碼盤(pán)發(fā)射光，所述光探測(cè)器探測(cè)透過(guò)所述碼盤(pán)的光得到光電感應(yīng)信號(hào)，所述輸出電路340基于所述光探測(cè)器探測(cè)得到的光電感應(yīng)信號(hào)處理得到第一分辨率刻度數(shù)據(jù)或第二分辨率刻度數(shù)據(jù)。在掃描模式時(shí)，所述輸出電路輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊，在檢測(cè)模式時(shí)，所述輸出電路輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊。圖3c示出了圖3b中的輸出電路在一個(gè)實(shí)施例中的示例框圖。如圖3c所示，所述輸出電路340包括有信號(hào)產(chǎn)生電路341、第一輸出單元342、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路343、第二輸出單元344。所述信號(hào)產(chǎn)生電路341根據(jù)所述光探測(cè)器得到的光電感應(yīng)信號(hào)得到與所述碼盤(pán)320的位置相關(guān)的模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)x(t)和模擬的正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)。
在掃描模式時(shí)，第一輸出單元342基于模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)X (t)和模擬的正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)余弦通道探測(cè)信號(hào)x(t)的過(guò)零點(diǎn)位置和正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)的過(guò)零點(diǎn)位置來(lái)確定第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的刻度。在檢測(cè)模式時(shí)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路343將所述模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)X (t)和正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)轉(zhuǎn)換為數(shù)字的余弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)和正弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)，比如所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路343為8-12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，第二輸出單元342根據(jù)得到的數(shù)字的余弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)和正弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得到第二分辨率刻度數(shù)據(jù)。由于模數(shù)裝換電路對(duì)模擬的通道探測(cè)信號(hào)進(jìn)行了模數(shù)轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行了細(xì)分，因此可以基于細(xì)分的余弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)和正弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)得到分辨率更高的刻度數(shù)據(jù)，分辨率提高的程度與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬信號(hào)細(xì)分的程度有關(guān)。在一個(gè)具體的示例中，假設(shè)碼盤(pán)上一共有1800個(gè)透明區(qū)域(相當(dāng)于有1800*4=6400個(gè)刻度線，每個(gè)周期的余弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)有兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)、每個(gè)周期的正選通道探測(cè)數(shù)據(jù)有兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)，因此一個(gè)周期的模擬信號(hào)會(huì)被分為4等份)，直徑為30mm，在掃描模式下，所述載物臺(tái)以250轉(zhuǎn)/秒的速度旋轉(zhuǎn)，那么得到的第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的頻率為250*1800=450Khz，第一分辨率(即識(shí)別精度)為30mm*3.14/1800*4=13.lum。在檢測(cè)模式下，載物臺(tái)以I轉(zhuǎn)/秒，假設(shè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行10位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，那么相當(dāng)于在碼盤(pán)上設(shè)置了21CI*1800=1024*1800=1843200 個(gè)刻度線，第二分辨率為 30mm*3.14/1843200=0.05um,那么得到的第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的頻率為1*1843200=184.32Khz。在第三實(shí)施例(未圖示)中，所述光學(xué)編碼器包括第一分辨率的碼盤(pán)和第二分辨率的碼盤(pán)，在掃描模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器采用第一分辨率的碼盤(pán)，此時(shí)所述光學(xué)編碼器輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)，在檢測(cè)模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器采用第二分辨率的碼盤(pán)，此時(shí)所述光學(xué)編碼器輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)。所述碼盤(pán)與所述載物臺(tái)相對(duì)固定，并跟隨所述載物臺(tái)一同旋轉(zhuǎn)。對(duì)于碼盤(pán)、光探測(cè)器、輸出電路的基本工作原理，可以參考現(xiàn)有的各種光學(xué)編碼器，比如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010549703.1的題目為《高分辨率光學(xué)編碼器系統(tǒng)、裝置和方法》的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)。本發(fā)明中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)、好處或目的在于:本發(fā)明的光學(xué)編碼器可以支持兩種分辨率的刻度數(shù)據(jù)，在一個(gè)方面，利用低分辨率刻度數(shù)據(jù)進(jìn)行高速缺陷掃描，同時(shí)結(jié)合時(shí)間偏差及轉(zhuǎn)速來(lái)精確定位缺陷位置，在另一個(gè)方面，利用高分辨率刻度進(jìn)行低速精確缺陷定位。這樣，既可以快速的進(jìn)行物體的掃描，還可以對(duì)缺陷進(jìn)行精確的定位檢測(cè)。雖然通過(guò)實(shí)施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種物體探測(cè)系統(tǒng)，其包括載物臺(tái)、驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置、用于定位所述載物臺(tái)的位置的光學(xué)編碼器、用于對(duì)于載物臺(tái)上的目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)的探測(cè)器以及控制模塊， 其特征在于，所述控制模塊具有掃描模式和檢測(cè)模式， 在掃描模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)，所述控制模塊根據(jù)來(lái)自所述光學(xué)編碼器的第一分辨率刻度數(shù)據(jù)去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以第一預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)以對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行掃描， 在檢測(cè)模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)，所述控制模塊根據(jù)來(lái)自所述光學(xué)編碼器的第二分辨率刻度數(shù)據(jù)去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以第二預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)以對(duì)目標(biāo)物體的目標(biāo)位置進(jìn)行檢測(cè)， 其中第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的分辨率較第二分辨率刻度數(shù)據(jù)的分表率低，第二預(yù)定轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)定轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，在掃描模式時(shí)，所述探測(cè)器對(duì)目標(biāo)物體的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行探測(cè)得到探測(cè)數(shù)據(jù)，所述控制模塊根據(jù)所述第一分辨率刻度數(shù)據(jù)和所述探測(cè)數(shù)據(jù)確定所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置， 所述控制模塊在得知所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置后切換至檢測(cè)模式， 在檢測(cè)模式時(shí)，所述控制模塊控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以第二預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)并最后停止于所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置，此時(shí)所述探測(cè)器對(duì)準(zhǔn)所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置進(jìn)行探測(cè)得到缺陷數(shù)據(jù)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)編碼器包括有第一光學(xué)編碼單元和第二光 學(xué)編碼單元，第一光學(xué)編碼單元支持第一分辨率刻度數(shù)據(jù)的輸出，第二光學(xué)編碼單元支持第二分辨率刻度數(shù)據(jù)的輸出， 在掃描模式時(shí)，第一光學(xué)編碼單元工作，并輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊，在檢測(cè)模式時(shí)，第二光學(xué)編碼單元工作，并輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)光學(xué)編碼單元包括光發(fā)射器、碼盤(pán)、光探測(cè)器和輸出電路， 所述碼盤(pán)包括多個(gè)間隔透明區(qū)域， 所述光發(fā)射器向所述碼盤(pán)發(fā)射光， 所述光探測(cè)器探測(cè)透過(guò)所述碼盤(pán)的光得到光電感應(yīng)信號(hào)， 所述輸出電路基于所述光探測(cè)器探測(cè)得到的光電感應(yīng)信號(hào)處理得到刻度數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)編碼器包括光發(fā)射器、碼盤(pán)、光探測(cè)器和輸出電路， 所述碼盤(pán)包括多個(gè)間隔透明區(qū)域， 所述光發(fā)射器向所述碼盤(pán)發(fā)射光， 所述光探測(cè)器探測(cè)透過(guò)所述碼盤(pán)的光得到光電感應(yīng)信號(hào)， 所述輸出電路基于所述光探測(cè)器探測(cè)得到的光電感應(yīng)信號(hào)處理得到第一分辨率刻度數(shù)據(jù)或第二分辨率刻度數(shù)據(jù)， 在掃描模式時(shí)，所述輸出電路輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊，在檢測(cè)模式時(shí)，所述輸出電路輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)給所述控制模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出電路包括信號(hào)產(chǎn)生電路、第一輸出單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和第二輸出單元， 所述信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)所述光探測(cè)器得到的光電感應(yīng)信號(hào)得到與所述碼盤(pán)的位置相關(guān)的模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)x(t)和模擬的正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)， 在掃描模式時(shí)，第一輸出單元基于模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)x(t)和模擬的正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)， 在檢測(cè)模式時(shí)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將所述模擬的余弦通道探測(cè)信號(hào)x(t)和正弦通道探測(cè)信號(hào)y(t)轉(zhuǎn)換為數(shù)字的余弦通道探測(cè)信號(hào)和正弦通道探測(cè)信號(hào)，第二輸出單元根據(jù)得到的數(shù)字的余弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)和正弦通道探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得到第二分辨率刻度數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，在掃描模式下，根據(jù)探測(cè)數(shù)據(jù)中的目標(biāo)脈沖與第一分辨率刻度數(shù)據(jù)中的相鄰刻度相差的時(shí)間及驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速來(lái)確定所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)編碼器包括第一分辨率的碼盤(pán)和第二分辨率的碼盤(pán)， 在掃描模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器采用第一分辨率的碼盤(pán)，此時(shí)所述光學(xué)編碼器輸出第一分辨率刻度數(shù)據(jù)， 在檢測(cè)模式時(shí)，所述光學(xué)編碼器采用第二分辨率的碼盤(pán)，此時(shí)所述光學(xué)編碼器輸出第二分辨率刻度數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述碼盤(pán)與所述載物臺(tái)相對(duì)固定，并跟隨所述載物臺(tái)一同旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)位置為所述目標(biāo)物體的缺陷位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種物體探測(cè)系統(tǒng)，其包括載物臺(tái)、驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置、用于定位所述載物臺(tái)的位置的光學(xué)編碼器、用于對(duì)于載物臺(tái)上的目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)的探測(cè)器以及控制模塊。在掃描模式時(shí)，所述控制模塊根據(jù)來(lái)自光學(xué)編碼器的第一分辨率刻度數(shù)據(jù)去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以第一預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行缺陷掃描。在檢測(cè)模式時(shí)，所述控制模塊根據(jù)來(lái)自光學(xué)編碼器的第二分辨率刻度數(shù)據(jù)去控制所述驅(qū)動(dòng)裝置以第二預(yù)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行缺陷檢測(cè)。一方面，利用低分辨率刻度數(shù)據(jù)進(jìn)行高速缺陷掃描，同時(shí)結(jié)合時(shí)間偏差及轉(zhuǎn)速來(lái)精確定位缺陷位置，另一方面，利用高分辨率刻度數(shù)據(jù)進(jìn)行低速缺陷定位，從而兼顧了快速掃描和精確的缺陷檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/88GK103196915SQ20131006078
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
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