Устройство для измерения микроразмеров Советский патент 1983 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к коитрольновэмерительной технике и может быть из пользовано в оптическом приборостроении в частности, для измерения-элементов на фотошаблонах.. Известно устройство для измерения размеров элементов на фотошаблонах, содержащее оптический микроскоп и оку-. ляр-мккр(, соединенный с tpM.ClUНедостатке устройства является невысокая точность измерения за счет визуального контроля за настройкой на края объекта. Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения 11«икроразмеров, содержащее осветитель, последовательно установленные по ходу светового луча предметный столик, оптический микроскоп и телевизионную передающую камеру, компаратор, источник регулируемого опорного напряжения, соединенный с компаратором, блок генерации импульсов, телевизионный монитор, соединенный с последним, и блок измерения размеров 2j. Недостатками устройства являются невысокая точность и узкие функйаональные возможности, так как калибровка устройства осуществляется по эталонам, количество которых сокращено из-аа неудобства использования их большого числа. Таким образом, для настройки испол зуются несколько эталонов, различающихся только номинальными размерами, но с одинаковыми оптическими свойствами. Кроме того, нельзя измерить элементы на непрозрачных подложках из-за невозможности учета уровня контраста, что дает также погрешности в ряде случаев при измерении элементов на прозрачных подложках. Целью изобретения является пош 1ш&ние точности измерений и расширение фушогаональнык возможностей. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения микроразмеров, ссщержащее осветитель, последовательно установленные по. ходу светового луча предметный столик, оптический микроскоп и телевизионную передающую камеру, компаратор, источник регулируемого опорного напряжения, соединенный с компаратором, блок генерации импул сов, телевизионный монитор, соединенный с последним, и блок измерения размеров снабжено вибратором, соединяемым с предметным столике, последний устанав ливается с возможностью перемещения вдоль оптической оси оптическохч) микроскопа, а телевизионная передающая камера соединена с входом компаратора. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - графики заы симости интенсивности освещенности от координаты Х« . Устройство состоит из осветителя 1, последовательно установленных по ходу жетового луча предметного столика 2 с размещенным на нём фотошаблоном 3 с измеряемым элементом 4, оптического микроскопа 5, телевизионной передающей камеры 6, источника 7 регулируемого опорного напряжения, компаратора 8, блока 9 генерации импульсов, телевизионного монитора 10, блока 11 измерения размеров и вибратора 12. Устройство работает следуйщим образом. Видеосигнал с выхода телевизионной камеры 6 поступает на вход компаратора 8, на второй вход которого подается опорное напряжение уровня отсечки с источника 7. При этом диапазон изменения опорного напряжения - 0,О5-О,09 амплитуды видеосигнала. При достижении видеосигналом уровня опорного напряжения, уровня отсечки, компаратор 8 вклкучает бпок 9 генерации импульсов, вырабатывающий импульс, модулирующий яркость на экране телевизионного монитора 1О. При включении вибратора 12 возникает периодическая расфокусировка изображения (фиг. 2, кривые 2 и 2а, расстояние между точками ЬЬи Сс ). При периодической расфокусировке и неточно усташэвлеином уровне отсечки видеосигнал будет достигать по величине заданно х) уровня отсечки при разных значениях У., зависящих от величины расфокусировки, т.е. видимая на экране телевизионного монитора 10 ширина измеряемого элемента 4 будет меняться в такт с колебаниями, задаваемыми вибратором 12, с частотойколебаний 10 Гц1ОО кГц. При изменении уровня отсечки, при той же амплитуде колебания элемента 4 будет меняться амплитуда модуляции его края на экране телевизионного монитора 10. При этом меняется интенсивность во всех точках кривой Э (X) за исключением инвариантной точки, соответствующей ее значению на краю изображения элемента 4 (фиг. 2, точки Q ,0). Если уровень отсечки соответствует инвартаетной точке видимая ширина элемента 4 на экране не зависит от расфокусировки и вместо двух синусоидальных кривых.

310104664

соогветствующв краям элемевга 4, ва± О,О5 мнм при взмерейвн anisMeBTOB с

вкраве будут фикснрсжаться прямые пввнв. размерамн 1 мкм в более Прв 1мшппгуае Преш гаемое устройство позволяет. копебаввя, ве превышающей гаубввы реэ-

свиэвть.погфешйость.вамереввя по -коств обьёктвва.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОРАЗМЕРОВ, содержащее осветитель, последовательно установле1ь е ff / / ныв по ходу светового пуча предметный столик, оптический микроскоп в тепеввзювную передающую камеру, компаратор, регулируемого опорного ваяряжения, соединенный с компаратором, блок генераюш ш пульсов, телевиаш |{ный монитору соединенный .с последним, в блок измерения размеров, отличаю щ е е с я тем, что, с повышо ввя точности в расщиреввя функтоваль возможностей, оно свабжево тором, соединяемым с 1федметвым столвком, последний устанавливается с воэмсякностью перемеп ния вдоль о11твчео кой оси оптического микроскопа, а T ieввзионная передающая камера соедввева :С входом компаратора. . (Л fff / . с О) vf. /