[發(fā)明專利]長晶爐的火色色溫量測裝置及其方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110053482.3
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102680113A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 謝旭明
• 申請（專利權）人: 宏貿(mào)科技有限公司
• 主分類號: G01J5/60
• 分類號: G01J5/60
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發(fā)明是有關一種長晶爐的火色色溫量測裝置及其方法，特別是指一種藍寶石長晶爐的火色色溫量測裝置及其方法。

背景技術

在長晶的過程中，藍寶石長晶爐的爐內(nèi)是處于高真空及高達2100～2200℃的高溫狀態(tài)，這是因為三氧化二鋁的原料需在高達2040～2050℃時才能熔化成液態(tài)原料，這使得藍寶石長晶爐爐內(nèi)無法直接設置溫度量測裝置，而需技術員透過爐體上的觀察孔依據(jù)經(jīng)驗法則判斷液態(tài)原料溫度狀態(tài)。再者，將引晶的晶種浸入液態(tài)原料中反復提拉形成結晶的過程更是需要非常精準的溫度數(shù)值才能夠引晶，但此部分同樣因爐內(nèi)的高溫，因此僅能倚靠技術員的經(jīng)驗。

因此，使用藍寶石長晶爐的長晶加工的成敗將完全取決于技術員的經(jīng)驗，這無疑不是加工上的一大風險。

有鑒于此，本發(fā)明遂針對上述現(xiàn)有技術的缺失，提出一種長晶爐的火色色溫量測裝置及其方法，以有效克服上述的該等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在提供一種長晶爐的火色色溫量測裝置及其方法，其利用影像讀取裝置所讀取的畫面來作為原料溫度的判斷，以形成全自動化的長晶爐。

為達上述的目的，本發(fā)明提供一種長晶爐的火色色溫量測裝置，其包含有一影像讀取裝置與一運算處理單元。影像讀取裝置是裝設于一長晶爐的一觀察孔上，以透過觀察孔讀取長晶爐內(nèi)的一液態(tài)原料的至少一母畫面。運算處理裝置是與影像讀取裝置電性連接，以接收母畫面，并由母畫面選取一子畫面，將子畫面的RGB三原色數(shù)值進行火色色溫轉(zhuǎn)換，以獲得液態(tài)原料的溫度。

本發(fā)明尚提供一種長晶爐的火色色溫量測方法，其步驟包含有步驟a.對一長晶爐內(nèi)的液態(tài)原料進行取相，以獲得至少一母畫面；步驟b.將母畫面的一子畫面的畫素轉(zhuǎn)換成至少一RGB三原色數(shù)值；以及步驟c.將RGB三原色進行火色色溫轉(zhuǎn)換，以獲得該液態(tài)原料的溫度。

底下通過具體實施例詳加說明，當更容易了解本發(fā)明的目的、技術內(nèi)容、特點及其所達成的功效。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的長晶爐的火色色溫量測裝置的架構示意圖；

圖2是本發(fā)明的長晶爐的火色色溫量測裝置的操作示意圖；

圖3是本發(fā)明的長晶爐的火色色溫量測裝置的操作流程圖；

圖4是子畫面上的每一個坐標的像素對應一組RGB三原色數(shù)值的圖表。

附圖標記說明：10-影像讀取裝置；12-運算處理裝置；14-長晶爐；16-觀察孔；18-液態(tài)原料；20-母畫面；22-子畫面；24-坩鍋。

具體實施方式

請一并參閱圖1、圖2與圖3，其是本發(fā)明的長晶爐的火色色溫量測裝置的架構示意圖、本發(fā)明的長晶爐的火色色溫量測裝置的操作示意圖與本發(fā)明的長晶爐的火色色溫量測裝置的操作流程圖。

如圖所示，本發(fā)明的長晶爐的火色色溫量測裝置主要包含有一影像讀取裝置10與一運算處理裝置12。影像讀取裝置10是裝設于一藍寶石長晶爐14的一觀察孔16上。而運算處理裝置10是與影像讀取裝置12電性連接，以接收影像讀取裝置10所讀取的畫面。

上述的影像讀取裝置10是感光耦合(CCD)影像讀取裝置，上述的運算處理裝置12是計算機。

本發(fā)明的長晶爐的火色色溫量測方法，首先如步驟S1所述，選取長晶爐14爐內(nèi)畫面范圍。也就是利用影像讀取裝置10透過觀察孔16讀取長晶爐14內(nèi)的一液態(tài)原料18的至少一母畫面20并傳遞至運算處理裝置12。運算處理裝置12由母畫面20選取一接近長晶爐14內(nèi)的坩鍋24中心處的子畫面22。上述的液態(tài)原料是三氧化二鋁。

隨后，如步驟S2所述，運算處理裝置12將子畫面22換成數(shù)值。也就是說子畫面22上的每一個坐標(每一個X點與Y點)將會形成一像素(pixel)。而每一個像素將會對應一組RGB三原色數(shù)值，舉例來說，如圖4所示的表格。

最后，如步驟S3所述，運算處理裝置12依據(jù)該組RGB三原色數(shù)值換算成火色溫度，以獲得液態(tài)原料的溫度。

舉例來說，施行時，先利用火色原理，設定初始溫度為被加熱物可見火色色溫550℃。當對爐內(nèi)的三氧化二鋁原料加熱開始時，讀取得知子畫面的RGB平均數(shù)值(例如沒有火色的時候RGB平均數(shù)值為255)。當加熱達到原料熔點的時候可定義當時的溫度為2030℃，并獲得此時的RGB平均數(shù)，舉例來說RGB平均數(shù)值為30。隨后，以2030℃當時的RGB平均數(shù)值做分配就可計算出2030℃與550℃的溫度差1480℃，RGB平均數(shù)值的變化是225，因此可知每上升1℃的亮度變化約為6.58RGB。