CN106248056A - 一种多光源扫描检测方法 - Google Patents

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张朝前
杨乐
马砚忠
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Abstract

本发明属于扫描检测技术领域，公开了一种多光源扫描检测方法，样品台表面呈圆形分布；光源为两个，所述两个光源成线性排列，且与所述样品台的半径重合；所述样品台围绕其圆心以恒定角速度转动；所述样品台以所述恒定角速度转动的同时，所述样品台沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移。本发明提高了扫描效率和稳定性，提高了定位精度。

Description

一种多光源扫描检测方法
技术领域
本发明涉及扫描检测技术领域，尤其涉及一种多光源扫描检测方法。
背景技术
扫描检测是光学检测中最常见的检测方式，它是指在同一时刻仅对被测样品上某一点进行检测，并通过不同时刻对不同位置的检测实现整片样品的检测，其中不同时刻扫描点的改变主要通过对样品移动以及照明位置移动两种方式实现。
扫描检测方式中，检测速度不仅取决于单个点的测试速度，扫描轨迹、移动速度等因素成为检测速度的重要影响因素。提高检测速度主要从以下二方面实现：一、提高样品/照明点的移动速度；二、优化扫描轨迹。这二类方式中，加快移动速度是最直接的方式，然而过快的移动速度会减小单个点的测量时间，可能影响检测精度，而且移动速度也受机械控制件限制，无法无限制提高。扫描轨迹优化是指合理选择扫描点位置变化的路径，保证快速扫描完样品表面所有点。为了保证定位精度，扫描轨迹优化还需要考虑样品/照明点改变移动方向及速度达到稳定所需时间，在此基础上进行优化。
现有技术在同一时刻仅对被测样品上某一点进行检测，快速扫描存在变向的加速、减速过程，导致设计移动速度与实际移动速度之间存在误差，且存在重复扫描的问题。
发明内容
本申请解决的技术问题是提供一种多光源扫描检测方法，提高扫描效率和稳定性，提高定位精度。
本申请实施例提供一种多光源扫描检测方法，样品台表面呈圆形分布；光源为两个，所述两个光源成线性排列，且与所述样品台的半径重合；所述样品台围绕其圆心以恒定角速度转动；所述样品台以所述恒定角速度转动的同时，所述样品台沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移。
优选的，所述样品台的半径为R；所述光源为n个点光源，所述n个点光源沿着所述样品台的一条半径以等距离R/n成直线排列，n为大于2的整数。
优选的，所述n个点光源中最下方的光源位于所述样品台的最下方边缘处。
优选的，当所述样品台的旋转速度达到稳定时记为0时刻，开始扫描检测；检测中使所述样品台一边旋转一边沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移，直至所述样品台的最上方边缘处移动至最上方的光源位置处。
优选的，第i个光源点的极坐标扫描轨迹满足公式
θ i = ω · t r i = i R / n + v · t
其中，i＝1,2，…，n，n为光源个数，ω为样品台围绕其圆心转动的角速度，t为扫描时间，v为样品台沿光源的排列方向平移的线速度。
优选的，利用真空将样品吸附至所述样品台表面。
优选的，所述光源的照明位置固定。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本申请实施例中，采用样品台匀速旋转和单方向匀速平移的方式实现移动，避免样品台在加减速过程中消耗时间，避免扫描过程中由于样品台速度变化不稳定造成的定位误差，能有效提高扫描速度及定位精度。此外，两个光源位置的设计与样品台的移动方式相结合，实现互不干扰环形阿基米德螺旋线式扫描轨迹，避免了不同扫描点的扫描区域出现重合的问题，且避免了同一点重复扫描的问题，提高了扫描效率。
进一步的，在本申请实施例中，采用多光源扫描，有效提高了扫描速度。
进一步的，在本申请实施例中，光源固定的方式避免了照明光路运动引起的光束变化，具有更好地稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，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获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多光源扫描检测方法的示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种多光源扫描检测方法，提高扫描效率和稳定性，提高定位精度。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种多光源扫描检测方法，样品台表面呈圆形分布；光源为两个，所述两个光源成线性排列，且与所述样品台的半径重合；所述样品台围绕其圆心以恒定角速度转动；所述样品台以所述恒定角速度转动的同时，所述样品台沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1：
本实施例提供了一种多光源扫描检测方法，样品台表面呈圆形分布。
光源为两个，所述两个光源成线性排列，且与所述样品台的半径重合。
所述样品台围绕其圆心以恒定角速度转动。
所述样品台以所述恒定角速度转动的同时，所述样品台沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移。
在本申请实施例中，采用样品台匀速旋转和单方向匀速平移的方式实现移动，避免样品台在加减速过程中消耗时间，避免扫描过程中由于样品台速度变化不稳定造成的定位误差，能有效提高扫描速度及定位精度。此外，两个光源位置的设计与样品台的移动方式相结合，实现互不干扰环形阿基米德螺旋线式扫描轨迹，避免了不同扫描点的扫描区域出现重合的问题，且避免了同一点重复扫描的问题，提高了扫描效率。
实施例2：
如图1所示，本实施例提供了一种多光源扫描检测方法，利用真空将样品吸附至所述样品台表面。
样品台表面呈圆形分布，所述样品台的半径为R。
光源为n个点光源，所述n个点光源沿着所述样品台的一条半径以等距离R/n成直线排列，n为大于2的整数，所述光源的照明位置固定。其中，所述n个点光源中最下方的光源位于所述样品台的最下方边缘处。
所述样品台围绕其圆心以恒定角速度转动。
所述样品台以所述恒定角速度转动的同时，所述样品台沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移。
当所述样品台的旋转速度达到稳定时记为0时刻，开始扫描检测；检测中使所述样品台一边旋转一边沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移，直至所述样品台的最上方边缘处移动至最上方的光源位置处。
整个过程中，所有光源在样品表面共同形成了一条阿基米德螺旋线的扫描轨迹，每个光源点扫描区域对应一个圆环区域。取初始时刻里样品台中心最近的光源点为扫描点1，其下方最近的光源点为扫描点2，并以此类推。则第i个光源点的极坐标扫描轨迹满足公式
θ i = ω · t r i = i R / n + v · t
其中，i＝1,2，…，n，n为光源个数，ω为样品台围绕其圆心转动的角速度，t为扫描时间，v为样品台沿光源的排列方向平移的线速度。
样品整片扫描所需时间为
在本申请实施例中，采用样品台匀速旋转和单方向匀速平移的方式实现移动，避免样品台在加减速过程中消耗时间，避免扫描过程中由于样品台速度变化不稳定造成的定位误差，能有效提高扫描速度及定位精度。此外，多个光源位置的设计与样品台的移动方式相结合，实现互不干扰环形阿基米德螺旋线式扫描轨迹，避免了不同扫描点的扫描区域出现重合的问题，且避免了同一点重复扫描的问题，提高了扫描效率。光源固定的方式避免了照明光路运动引起的光束变化，具有更好地稳定性。
本发明实施例提供的一种多光源扫描检测方法至少包括如下技术效果：
1、在本申请实施例中，采用样品台匀速旋转和单方向匀速平移的方式实现移动，避免样品台在加减速过程中消耗时间，避免扫描过程中由于样品台速度变化不稳定造成的定位误差，能有效提高扫描速度及定位精度。此外，两个光源位置的设计与样品台的移动方式相结合，实现互不干扰环形阿基米德螺旋线式扫描轨迹，避免了不同扫描点的扫描区域出现重合的问题，且避免了同一点重复扫描的问题，提高了扫描效率。
2、在本申请实施例中，采用多光源扫描，有效提高了扫描速度。
3、在本申请实施例中，光源固定的方式避免了照明光路运动引起的光束变化，具有更好地稳定性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种多光源扫描检测方法，其特征在于，样品台表面呈圆形分布；
光源为两个，所述两个光源成线性排列，且与所述样品台的半径重合；
所述样品台围绕其圆心以恒定角速度转动；
所述样品台以所述恒定角速度转动的同时，所述样品台沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移。
2.如权利要求1所述的多光源扫描检测方法，其特征在于，所述样品台的半径为R；
所述光源为n个点光源，所述n个点光源沿着所述样品台的一条半径以等距离R/n成直线排列，n为大于2的整数。
3.如权利要求2所述的多光源扫描检测方法，其特征在于，所述n个点光源中最下方的光源位于所述样品台的最下方边缘处。
4.如权利要求1所述的多光源扫描检测方法，其特征在于，当所述样品台的旋转速度达到稳定时记为0时刻，开始扫描检测；检测中使所述样品台一边旋转一边沿所述光源的排列方向以恒定线速度平移，直至所述样品台的最上方边缘处移动至最上方的光源位置处。
5.如权利要求2所述的多光源扫描检测方法，其特征在于，第i个光源点的极坐标扫描轨迹满足公式
θ i = ω · t r i = i R / n + v · t
其中，i＝1,2，…，n，n为光源个数，ω为样品台围绕其圆心转动的角速度，t为扫描时间，v为样品台沿光源的排列方向平移的线速度。
6.如权利要求1所述的多光源扫描检测方法，其特征在于，利用真空将样品吸附至所述样品台表面。
7.如权利要求1所述的多光源扫描检测方法，其特征在于，所述光源的照明位置固定。
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