专利名称：使用幅材基准的锁相的幅材位置信号的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于确定细长幅材的纵向位置的方法和系统。
背景技术：
包括柔性电子或光学元件在内的许多制品的制造，涉及在细长基底或幅材上放置或形成的材料层之间的对准。材料层在幅材上的形成可以在一个连续工艺或步骤中进行并且重复着含有多个步骤的处理。例如，通过多个放置步骤，可以将材料的图案以层的形式放置在细长幅材上从而形成分层电子或光学器件。其他制品需要敷设在幅材一侧或两侧上的功能部件的精密对准。为了实现层之间的精确对准，必须在幅材移动通过多个制造步骤时，保持横向横维的定位和纵向顺维的定位。当幅材是柔性的或可拉伸的时，保持幅材上形成的层之间的对准变得更加复杂。一些制品的制造涉及将材料或处理施加至幅材的多道工序(或阶段)， 而这些多道工序(或阶段)要求工艺步骤之间精密的位置对准。
发明内容
本公开的实施例涉及用于确定细长幅材的纵向位置的方法和系统。一个实施例涉及生成误差信号的方法，所述误差信号表示估计误差信号的误差。感测沿基底纵轴设置的基准，并且基于感测到的基准生成对应的传感器信号。通过例如幅材输送拉辊的编码器，生成一个或多个幅材移动信号。确定传感器信号和移动信号之间的相位差。基于相位差生成
误差信号。本发明的另一个实施例涉及幅材定位系统。A传感器模块感测一个或多个沿基底纵轴设置的基准，并且基于基准标记生成一个或多个连续的、周期性传感器信号。信号发生器基于基底的移动生成一个或多个连续的、周期性信号。相位检测器确定传感器信号和移动信号之间的相位差，并且基于相位差生成误差信号。以上本发明的发明内容并非意图描述本发明的每一个实施例或每种实施方式。通过参见下面结合附图的具体实施方式
和权利要求书，本发明的优点和成就与对本发明更完整的理解一起将变得显而易见并被理解。
图1A-1F示出根据本公开实施例的纵向设置在细长幅材上的基本连续的基准标记的多种配置；图2A为根据本公开实施例的配置成确定幅材的纵向和横向位置的幅材位置检测器的框图；图2B说明根据本公开实施例的可用于感测基准标记的区域传感器的图像视图的实例；图2C说明根据本公开实施例的可用于感测基准标记的行扫描传感器图像视图的实例图2D示出根据本公开实施例的可用于感测基准标记的逐行扫描传感器的图像视图；图3为说明根据本公开实施例的用于确定纵向幅材位置的方法的图；图4为说明根据本公开实施例的使用正弦和余弦基准标记确定幅材的粗略位置和准确位置的方法的图；图5为根据本公开实施例的通过喷墨已印制在聚酯幅材上的基准标记的照片；图6说明根据本公开实施例的基于卡尔曼滤波之前和之后的噪声数据估计的幅材的纵向位置；图7为配置成生成幅材位置误差信号的系统的框图；图8为配置成使用幅材位置误差信号以提供调整过的幅材位置信号的系统的框图；图9说明基于彼此异相的两个基准传感器信号提供误差检测和反馈的系统；图10说明使用锁相以控制制造处理和/或调整编码器信号以实现幅材位置确定的处理的流程图；和图11说明用于周期性地进行幅材位置的绝对位置确定的方法。虽然本发明可被修改成多种修改形式和可供选择的形式，但是其具体细节已经以举例的方式在附图中示出，并且将做详细的描述。然而应当理解，其意图不是将本公开限于所述的具体实施例。相反，其目的在于涵盖由所附权利要求书限定的本发明范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
具体实施例方式在以下所示实施例的描述中，参考了形成其一部分的附图，并且在附图中以举例说明的方式示出其中可以实践本发明的多种实施例。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用实施例并且可以进行结构上的改变。本公开中描述的实施例说明了基于幅材上纵向设置的连续基准标记确定幅材纵向位置的方法和系统。确定细长幅材的位置允许在连续的加工步骤中幅材的对齐。例如， 本公开的实施例可用于方便滚筒式制造处理期间放置在幅材上的材料的多个层之间对齐。 本文描述的处理可特别地适用于对齐幅材上形成的多层电子器件的层。使用设置在所述幅材上的离散基准标记来确定纵向幅材位置的方法仅提供了周期性位置检测，而没有提供离散标记之间的间隔的位置信息。本文论述的多种实施例所说明的离散标记可用于提供连续的纵向位置更新和更精确的幅材定位。本公开的方法自动地补偿幅材处理应用中常见的幅材应变的变化。随着幅材的应变增加(即，所述幅材被拉伸得更长)，纵向幅材基准连同幅材上形成的对应元件或功能部件一同被拉伸。这能够利用幅材基准来精确地追踪放置在幅材上的元件的位置。例如，可以将基准与幅材元件层基本同时地放置在幅材上。由于放置了基准和幅材元件，因此放置在幅材上的元件和基准经受相同量的幅材应变。可以使用基准来精确地追踪幅材元件的位置，而不考虑后续处理中幅材应变的量。使用本文描述的方法，即使幅材被拉伸时也能够实现幅材元件的精确对准。
图1A-1F说明根据本公开实施例的多种配置的基准标记。这些基准标记为基本连续的或分段连续的，并且沿幅材的纵轴设置，例如沿幅材的边缘设置。基准标记常常有这些标记相对于幅材的纵轴的斜率是有限且非零的区域。例如，基准标记可为相对于幅材纵轴的非周期性或周期性函数。如下文中更详细地描述的，可以使用周期性基准标记确定幅材的粗略位置和准确位置。粗略位置和准确位置信息的组合提供了远距离上的高分辨率位置测量。在一些实施例中，可使用单一基本连续的基准标记来确定纵向位置。在图IA中， 将单一基本连续的基准标记图示为沿幅材100的纵轴102设置的正弦标记101。在其它实施例中，使用了两个正弦标记，如图IB中的正弦标记101和余弦标记103所示。使用两个基本连续的基准标记(例如正弦标记101和余弦标记103)提供多余信息，从而获得比单一标记显著更高的抗扰度、准确性和分辨率。在一些实施例中，基准标记可包括图IC所示的分段连续的标记。分段连续的标记特别适用于连续的标记会切断幅材的一部分的情况下在幅材中产生空隙的基准标记方法。 图IC中示出的基准标记包括一系列的对角线104，这些对角线104相对于幅材纵轴102具有有限的、非零的斜率。非线性分段连续的图案也是可以的，如图ID的非线性分段连续的基准标记105所示。幅材位置的横向移位可忽略和/或在所追踪的纵向距离上保持幅材的横向位置的系统中，可以使用如图1A-1D中所示的基本连续的基准标记来追踪幅材的纵向位置。在幅材的横向位置不可忽略的系统中，可控制横向幅材移动来更精确地确定纵向距离。在一些实施例中，在确定纵向距离期间，可检测并且考量横向幅材移动。在一些实施中，使用幅材边缘或设置在幅材上的基准确定横向幅材移动。例如，幅材边缘或设置在幅材上的水平线可提供横向位置信息。除提供纵向位置信息的一个或多个连续的基准标记之外，还可以使用横向位置参照。图IE说明了根据一个实施例的设置在幅材100上的水平线106，除用于感测纵向位置的正弦标记101和余弦标记103之外，还可以使用水平线106进行横向位置感测。图IF说明了根据一个实施例的用于感测横向位置的系列水平线107和用于感测纵向位置的系列对角线104。图IF所示的配置特别适用于在幅材中产生空隙(例如切割幅材或对幅材进行激光烧蚀)的基准标记法。基准标记包括在幅材上制造的或者对幅材施用的图案。在光学配置中，基准标记调节透射的或反射的光。可通过接触直接印刷、喷墨印刷、激光印刷、激光标记、烧蚀、微复制、刻画、压印、浇铸、涂覆和/或其他方法，将标记制造或施加至幅材。图2A为根据本公开实施例的幅材位置检测器的框图，幅材位置检测器配置成确定幅材的纵向和横向位置。在此实施例中，使用单个传感器212来感测纵向和横向基准标记204-206。在其他配置中，使用第一传感器感测横向基准，使用第二传感器感测纵向基准标记。如图2A所示，幅材202包括纵向基准标记，纵向基准标记包括正弦和余弦标记 204、205。幅材202还具有横向基准标记，横向基准标记包括水平标记206。当幅材202通过辊子208、210之间时，传感器212感测纵向基准标记204、205和横向基准标记206。传感器212可为摄像机或其他类型的光学传感器、电磁传感器、密度传感器、接触传感器或能够感测基准标记的任何其他类型的传感器。在图2A所示的实施例中，传感器包括CCD摄像机。摄像机212的输出传导到图像数据采集电路214，图像数据采集电路214采集来自摄像机212的基准标记204-206的图像并将其数字化。来自图像数据采集电路214的基准标记的数字图像传导数字图像处理系统216。数字图像处理系统216分析图像，以生成与被感测的基准标记对应的信号。可以将数字图像处理系统216生成的信号输出至纵向位置检测器218，并且可选地输出至横向位置检测器220。纵向幅材位置检测器218可使用来自横向幅材位置检测器220的信息，以增强纵向幅材位置的插值。可以将由纵向幅材位置检测器218和横向幅材位置检测器220分别确定的纵向和横向位置输出至移动控制系统，移动控制系统配置成控制幅材的纵向和横向位置。使用基本连续的基准标记来进行纵向幅材定位，可以将幅材位置确定到优于1微米的精确度。精确度和分辨率由几个因素确定。一个因素是由标记处理产生的并且可被传感器使用的基准标记的对比度水平。对比度越高，就将有可能获得更大的分辨率。另一个影响精确度和分辨率的因素是重复循环(周期)可被设成多小。还有一个影响精确度和分辨率的因素是传感器的分辨率。例如，如果正弦基准具有Imm周期并且传感器分辨率是12位，则可达到约0. 25微米甚至约0. 1微米的分辨率。可以将基本上水平的基准标记206用于横向位置感测。附加地或可选地，可以将水平的基准标记206用作参考基准来确定基准标记204、205的振幅。图2B-2D说明多种类型传感器的像场的实例。图2B示出区域传感器的像场270 中的基准标记204、205、206。区域传感器输出表示每个像素位置的光强度的XiXYj值的阵列。区域传感器为信号处理提供大量的数据。例如，大数据集允许将当前视图和上次视图进行比较，并且更加精密地过滤数据，从而对位置精确度产生可能的益处。与一些其他类型的传感器相比，由于区域传感器需要时间去获取并且处理相对较大的数据集，所以区域传感器提供的位置更新速度较慢。图2C示出行扫描传感器的像场280中的基准标记204、205、206。行扫描传感器输出像素强度的IXYn矢量。当与区域传感器相比时，行扫描传感器提供快速的位置更新，但是需要位置历史的数据存储。图2D中示出逐行扫描传感器的像场290中的基准标记204、205、206。通常区域扫描传感器允许用户选择要扫描的行数，例如Xn = 4或其他数字。逐行扫描传感器为信号处理提供比行扫描更多的数据，但是速度更慢。可将正弦和余弦标记204、205缩放以获得最高分辨率。例如，可以将标记的振幅设置得尽可能的大，从而使传感器的图像视图270、280、290内的标记204、205最大化，附有一定余量以容许横向位置误差。可基于期望的操作速度来选择纵向缩放比例。使用节距更密的正弦和余弦标记204、205(更高的频率和更小的峰到峰距离)能够提供更陡的斜率，以及在纵向上更高的分辨率。过高的节距可能降低信噪比并且还会增加所需要的采样率。最小采样率要求在样本间不超过1/2循环。然而，当使用的采样率为最小采样率的至少3至 4倍时，操作得以增强。可达到的采样率因使用的传感器类型而不尽相同，但是使用摄像机传感器时超过IkHz的采样率是可能的。图3的示意图说明根据本公开实施例的用于确定纵向幅材位置的方法。该方法包括感测310纵向设置在幅材上的一个或多个基本连续的基准标记。生成320与被感测的基准标记对应的传感器信号。使用传感器信号来确定330幅材的纵向位置。
周期性基准标记(例如正弦和/或余弦标记)包括可用于确定幅材的粗略位置和准确位置的信息。可依据周期性基准标记的周期性循环特征来确定粗略位置。例如，就正弦或余弦基准标记而言，用于确定幅材粗略纵向位置的周期性循环特征可以包括峰或零交
点ο在使用正弦和余弦基准标记的一个实施例中，对每个循环的零交点计数来确定粗略位置。通过取反正切2函数同时利用正弦和余弦信号的合适符号处理，可确定任何循环内的精确位置。图4的框图说明使用可通过正弦和余弦基准标记获得的粗略位置和精确位置来确定纵向幅材位置的方法。感测设置在幅材上的正弦和余弦标记，并且对应于正弦和余弦标记生成410、420传感器信号。该方法包括一些补偿430横向幅材移动的处理。例如， 可使用横向基准参考(例如，基准标记或幅材边缘)来追踪横向幅材移动。通过使用横向参考，可在传感器窗口中对幅材精确定位。可选地，可使用持续运行约3个循环的最小-最大检测器。由于正弦和余弦信号的峰_峰振幅是固定的，所以可通过记录每个正弦和余弦值的最大和最小峰值的变化来确定幅材的横向移动。彼此固定关系的最大峰和最小峰的变化指示幅材在横向位置上的移位。由于减少了信号处理的复杂性以及减少了测量的时滞， 优选使用横向基准的直接感测。也可以使用幅材边缘来确定横向移动。将正弦和余弦信号数字化，并且可对其进行滤波或以其他方式进行处理。系统搜索440正弦标记的零交点。当找到零交点时，对零交点计数并且确定450粗略幅材位置。 计算460正弦和反正切信号值的反正切2函数。由反正切2计算确定的角度和象限提供了 460以最近的零交点为参考的幅材的精确位置。图5的照片示出已通过喷墨印在聚酯幅材上的基准标记。如图5中可以看到的， 喷墨印刷处理使标记产生一些变形。可以看到印刷处理产生的逐个的点，并且源自绘图引擎(plot engine)的短期周期性误差也是可见的。可通过多种信号处理技术来补偿基准标记的缺陷。例如，可以对响应标记产生的传感器信号电平移位、滤波和/或角度调整来改善信噪比。在一些实施例中，可通过线性或非线性滤波来实现传感器信号的改善。例如，如果当前幅材速度为已知的或已估计的，则可对下一个估计位置更新设置上下限。可将这些上下限之外的任何值视为噪声。具体来说，可使用递归滤波(例如通过使用卡尔曼滤波器) 来改善估计的幅材位置。卡尔曼滤波器使用两个或两个以上信息源，并且基于信号统计的知识将它们组合以形成最佳估计值。可实时地生成统计，或者对于固定处理，可以离线地生成统计以减少计算负担。图6示出用于说明基于卡尔曼滤波之前610和之后620的含噪声喷墨数据的估计位置的图表。如图6中可以看到的，未经滤波的信号610存在大的循环误差，而大的循环误差在应用620卡尔曼滤波后显著减少。本发明的一些实施例包括计算幅材位置误差，幅材位置误差可被用于反馈回路以提高幅材位置确定的精确度。可通过将幅材输送辊上的编码器生成的一个或多个幅材移动信号的相位与例如通过感测幅材上的基准生成的一个或多个信号的相位进行比较，以确定幅材位置误差。幅材移动信号(例如，编码器信号)提供估计的幅材位置。幅材移动信号和基准传感器信号之间的相位差表示幅材位置误差。在一些实施中，使用幅材位置误差信号来调整幅材移动信号，以便将幅材移动信号锁相到基准传感器信号。如下文中更加详细地描述的，通过将幅材移动信号与基准传感器信号进行锁相，增加了幅材位置确定的精确度。
图7说明用于生成幅材位置误差信号的方法。传感器模块710感测沿幅材纵轴布置的一个或多个基准，并且基于感测的基准生成连续的周期性基准传感器信号711。传感器模块可包括用于滤波、缩放和/或其他处理传感器信号的电路。基于幅材移动生成幅材移动信号721，并且幅材移动信号721表示幅材的估计位置。例如，可由用于输送幅材的拉辊 730上的编码器720生成幅材移动信号721。将幅材移动信号721和基准传感器信号711 输入至相位检测器740，相位检测器740确定述幅材移动信号721和基准传感器信号711之间的相位差。该相位差为编码器信号721的幅材位置误差的量度。相位检测器740基于相位差生成幅材位置误差信号750。可将幅材位置误差信号750转换为直线距离，例如微米。可以将图7的误差检测系统扩充以包括反馈，该反馈基于幅材位置误差信号校正幅材移动信号。图8说明该反馈系统。如前文中结合图7所描述的，传感器模块810感测幅材上的一个或多个基准，并且生成基准传感器信号。幅材辊830上的编码器820产生与幅材移动相关的一个或多个信号821。将基准传感器信号811和编码器信号821输入至相位检测器840，相位检测器840确定基准传感器信号811和编码器信号821之间的相位差。 相位检测器840基于该相位差输出幅材误差信号850。可使用误差信号850改善编码器信号821的精确度。图8说明闭环反馈电路，该闭环反馈电路可用于调整编码器信号821，以使编码器信号821与基准信号811同步。反馈控制电路860(例如比例-积分(PI)控制器或比例积分-微分(PID)控制器)生成反馈信号861，该反馈信号861与来自编码器830的输出相加。加法器的输出提供经调整的幅材位置信号825。经调整的幅材位置信号825实际上为幅材编码器信号。至少部分由于经调整的幅材位置信号825比感测的基准信号811 “更清楚”(较少的噪声)，所以经调整的幅材位置信号825提供增强的幅材位置确定。图8中描述的反馈方法允许使用幅材上感测的基准来修改编码器信号，从而检测出幅材的变化(例如拉伸、收缩、和/或其他变形)并且相对于沿幅材纵轴的期望距离校正幅材位置。可以使用经调整的幅材位置信号来控制多种制造工艺，例如喷墨印刷、光刻图案化和/或其他制造工艺。图9说明基于彼此异相的两个基准传感器信号(例如正弦和余弦信号)来提供误差检测和反馈的系统。误差计算包括确定基准传感器信号和移动信号之间的相位差。计算正弦基准传感器信号和余弦移动信号的第一乘积，并且计算余弦基准传感器信号和正弦移动信号的第二乘积。这些计算允许使用三角恒等式(见下列方程式1)以确定相位差的正弦正弦(U士V)。生成误差信号作为相位差的反正弦。图9说明用于处理基准传感器信号的滤波器915、917和缩放电路916、918。例如， 可对基准传感器信号滤波以去除外来噪声和/或将其缩放到+/-ι峰-峰信号，然后将其输入到信号乘法电路940、942。由连接至用于输送幅材的辊的编码器920生成正弦和余弦编码器信号。将这些正弦和余弦编码器信号输入至信号乘法电路940、942。乘法电路940、942计算正弦传感器信号和余弦编码器信号的乘积，以及余弦传感器信号和正弦编码器信号的乘积。基于三角恒等式，按下式计算相位差的正弦正弦 (U 士 V)
正弦(M 土 V)=正弦(M)余弦(V) T余弦(W)正弦(V)式i其中正弦(U)为正弦传感器信号；余弦(V)为余弦移动信号；余弦(U)为余弦基准信号；并且正弦(ν)为正弦移动信号。将乘积正弦(U)余弦(ν)和余弦(U)正弦(ν)输入至加法块960。加法块960的输出961为基准传感器信号和编码器信号之间的相位差的正弦。如图7和8所示，可使用正弦信号中任一个，然而，同时使用正弦和余弦信号强化了精确度和方向追踪。或者，可以使用非正弦的周期性信号。电路962取相位误差信号961的反正弦，生成以弧度为单位的幅材位置误差。将该误差信号施加至控制电路970 (例如，比例-积分-微分(PID)控制器或其他类型的控制器)。控制器970的输出可用于按照图7和8中所论述地调整编码器信号，或者可用于例如通过控制幅材位置来控制制造工艺980。在一些实施例中，直接施加相位误差信号961来调整编码器信号或控制工艺而不需要控制器电路970。图10为说明锁相以调节编码器信号用于幅材定位和/或控制制造工艺的处理的流程图。由传感器模块感测1010纵向布置在幅材上的一个或多个基准。基于感测的基准生成1015连续的周期性信号。在一些实施例中，基准包括可沿幅材的纵轴印制或以其他方式布置的连续的周期性基准。在一些实施中，基准包括调节能量以生成连续的基准传感器信号的功能部件。在2007年6月19日提交且通过引用并入本文的共同拥有的美国专利申请No. 60/944882 (代理人案卷号No. 62845US002)中进一步描述了调节光或其他类型的能量以便生成连续的基准传感器信号的功能部件。基于幅材移动生成1020幅材移动信号。如前文中所论述的，用于追踪幅材移动的编码器可提供幅材移动信号。计算1025基准传感器信号和幅材移动信号之间的相位差。基于相位差生成1030误差信号。在一个可选的处理中，可以使用该误差信号来调整1035编码器信号。可基于调整的编码器信号来确定1040幅材位置。作为另一个可选的处理，可使用1050误差信号来控制制造处理的其他方面，例如幅材速度。在一些应用中，同时实施图 10中说明的两种可选处理。例如，可以使用结合图7-10中所描述的锁相来确定经调整的幅材位置，以在基准传感器信号的若干个周期性循环内，提供高精度的幅材定位。然而，在一些实施中，在相对于周期性基准信号的长距离上持续进行位置调整没有多少益处。幅材上形成的大多数图案可能是相对小比例的。例如，可使用本文描述的幅材位置感测技术制造约20英寸的显示屏。对于20英寸的显示屏，可以大约每M英寸重新调整幅材图案。可基于结合连续基准标记使用的幅材上设置的离散基准标记(零点标记)来实现幅材图案的重新调整。基底位置电路使用这些离散标记来确定与图案起点对应的绝对幅材位置，并且使用连续的基准来确定图案区域内的幅材位置。图11说明幅材1100的一部分， 幅材1100具有连续的周期性基准1111和以可重复间距布置的零点标记1112、1113。可基于所制造的图案尺寸来选择零点标记间的间距。例如，如果将6英寸长的电路在幅材上被图案化，则可沿幅材以8英寸的间距设置零点标记。随着基底位置电路持续追踪到幅材位置，辅助传感器识别零点标记1112、1113的通过。图11中说明辅助传感器的输出1150。例如，检测到零点标记可生成用于识别图案起始点的脉冲1152、1153。感测零点位置使基底位置电路开始执行计算以识别经调整的幅材位置信号1160的最近的零交点。零交点1162被识别为零点标记1112的最近零交点。零交点1163被识别为零点标记1113的最近零交点。应注意到，本实例中的经调整的幅材位置信号为正弦的，并且在每个循环中具有两个零交点。只要在正弦曲线信号1160的一个循环中检测到零点标记1112、1113，则将精确地确定经调整的幅材位置信号1160中最近一次正确的零交点1162、1163。本文描述的涉及连续基准标记的实施例提供了对移动幅材的纵向位置的连续追踪。可使用简单的方法将幅材基准施用至通用幅材，例如由纸、纤维、织造或非织造材料制成的幅材。这些幅材可以包括聚酯、聚碳酸酯、PET或其他聚合物幅材。使用正弦和余弦标记所可获得的冗余性提供了高抗扰度，并且允许精确的幅材定位。这些方法尤其适用于结合柔性幅材使用时。上文对于本发明的各种实施例的描述，其目的在于进行举例说明和描述，并非意图穷举本发明或将本发明局限于所公开的精确形式。可以按照上述教导进行多种修改和变化。本发明的范围不受所述具体实施方式
的限定，而仅受所附权利要求书的限定。
权利要求
1.一种方法，包括感测沿基底纵轴设置的一个或多个基准； 基于感测的所述基准生成一个或多个连续的周期性传感器信号； 基于所述基底的移动生成一个或多个连续的周期性信号； 确定所述传感器信号和所述移动信号之间的相位差；和基于所述相位差生成误差信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中感测所述基准的步骤包括感测一个或多个基本连续的周期性基准。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中感测所述基准的步骤包括感测彼此异相的两个基本连续的周期性基准。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中生成所述一个或多个传感器信号的步骤包括生成正弦和余弦传感器信号； 生成所述一个或多个移动信号的步骤包括生成正弦和余弦移动信号； 确定所述传感器信号和所述移动信号之间的相位差的步骤包括 确定所述正弦传感器信号和所述余弦移动信号的第一乘积； 确定所述余弦传感器信号和所述正弦移动信号的第二乘积；和确定所述第一乘积和所述第二乘积之间的差；和生成所述误差信号的步骤包括对所述第一乘积和所述第二乘积之间的差取反正弦。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括基于所述误差信号调整所述移动信号。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括基于经调整的移动传感器信号确定沿所述纵轴的基底位置。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括基于所述基底位置控制制造工艺。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括基于经调整的所述移动传感器信号控制所述基底的移动。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括 感测沿所述基底的纵轴设置的参考基准；和基于所述参考基准确定所述一个或多个基准的振幅。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，还包括 感测沿所述基底的纵轴设置的参考基准；和使用所述参考基准确定所述幅材的横向位置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中感测所述基准的步骤包括感测一个或多个基本连续的周期性基准；并且还包括检测所述基底上的离散基准标记，并且基于对所述离散基准标记的检测而开始周期性基准标记的邻近零交点的识别。
12.—种系统，包括传感器模块，所述传感器模块配置成感测沿基底纵轴设置的一个或多个基准，并且基于所述基准生成一个或多个连续的周期性传感器信号；信号发生器，所述信号发生器配置成基于所述基底的移动生成一个或多个连续的周期性信号；和相位检测器，所述相位检测器配置成确定所述传感器信号和所述移动信号之间的相位差，并且基于所述相位差生成误差信号。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述基底包括设置在旋转筒上的细长柔性幅材；并且所述信号发生器包括配置成检测所述筒旋转的编码器。
14.跟据权利要求12至13中任一项所述的系统，其中所述一个或多个基准包括彼此异相的两个基本连续的周期性基准。
15.跟据权利要求12至14中任一项所述的系统，其中所述基准包括正弦和余弦基准。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的系统，还包括反馈电路，所述反馈电路配置成基于所述误差信号调整所述移动信号。
17.根据权利要求16所述的系统，还包括制造系统，所述制造系统配置成在所述基底上制造制品；和控制电路，所述控制电路配置成使用经调整的所述移动信号来控制所述制造系统。
18.根据权利要求16所述的系统，还包括基底位置电路，所述基底位置电路配置成基于经调整的移动传感器信号确定沿所述纵轴的基底位置。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述一个或多个基准包括一个或多个基本连续的周期性基准； 所述传感器模块配置成检测所述周期性基准的零交点；和所述基底位置电路配置成基于检测到的所述零交点进行绝对位置确定。
20.根据权利要求18至19中任一项所述的系统，其中所述传感器模块配置成检测沿所述基底纵轴布置的一系列离散基准；并且所述基底位置电路配置成基于对离散基准标记的检测而开始零交点的识别。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的系统，其中所述传感器模块还配置成感测沿所述基底的纵轴设置的参考基准；和所述基底位置电路配置成基于所述参考基准和所述一个或多个基准之间的距离确定沿所述基底的横轴的基底位置。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的系统，其中所述传感器模块还被配置成感测沿所述基底的纵轴设置的参考基准；并且所述基底位置电路被配置成基于所述参考基准确定所述一个或多个基准的振幅。
全文摘要
本发明提供了一种增强幅材位置确定的方法，其包括将幅材移动解码器信号与感测到的幅材基准信号进行锁相。感测沿基底纵轴设置的基准，并且生成对应的传感器信号。通过一个或多个编码器信号提供估计的幅材位置。计算传感器信号和编码器信号之间的相位差，并且基于所述相位差确定幅材位置误差。可以反馈所述幅材位置误差以调整编码器信号，从而提高幅材位置确定的精确度。
文档编号G05D3/12GK102317882SQ200980156499
公开日2012年1月11日 申请日期2009年12月7日 优先权日2008年12月29日
发明者丹尼尔·H·卡尔森, 丹尼尔·J·泰斯, 布赖恩·K·纳尔逊 申请人:3M创新有限公司