Устройство дефектоскопического контроля планарных структур Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 

4 О)

1

ординатный стол 16, где устанавливаются эталонная и контролируемая пла- нарные структуры (ЭПС и KlIC), которые с помощью оптической системы 1 проецируются на мигаень вариконов соответствующих телевизионных камер 2, 3, В телевизионных камерах сигнал с видеоусилителя подается в устройство предварительной обработки, где происходят квантование сигнала по уровню, его кодирование и фильтрация изобряжения. В начальном режиме работы коммутатора 13 фо{)мирователь 8 разностного изображения осуществляет одновременное совмещение позитивного изображения КПС с негативным изображением ЭПС. При этом формируется полная разностная картина, характеризующая отличие изображения КПС от ЭПС. Блок 6 вертикальной коррекции, разностного изображения подавляет вертикальные составляющие изорра10

жения элементов перемещения. Влок 7 горизонтальной коррекции разностного изображения подавляет горизонтальные составляющие изображения элементов несовмещения. Скорректированный сигнал поступает на блок 9 видеоконтроля, что позволяет оператору с блока 15 оперативного управления ввести необходимую информацию в блоки 12, 14 вертикальной и горизонтальной коррекции изображения и изменить режим работы коммутатора 13. Блок 10 формирования электронного окна, блок П -определения начала угловой коррекции изображения, блоки 12 и 14 вертикальной и горизонтальной коррекции изображения позволяют исключить элементы несовмещения из состава аналд- зируемого разностного изображения путем электронного углового разворота этого изображения. 3 з.п. ф-лы, 9 ил..

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет устранения углового рассовмещения между эталонной и контролируемой пленарными.структурами. Устройство дефектоскопического контроля планарных структур содержит ко

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для контроля планерных структур.

Целью изобретения является повы- гаение точности контроля за счет устранения углового рассовмещения между эталонной и контролируемой планарны- ми структурами.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема блока определения начала угловой коррекции изображения; на фиг. 3 - принципиальная схема блок вертикальной коррекции изображения; на фиг. 4 - принципиальная схема коммутатора; на фиг. 5 - принципиальная схема блока горизонтальной коррекции изображения; на фиг. 6 -.принципиаль- ная схема блока формирования электронного окна; на фиг, 7 - определение знака угла смещения; на фиг. 8 - принцип угловой коррекции изображения; на фиг. 9 - определение начала угловой коррекции.

Устройство дефектоскопического контроля планарных структур содержит . оптическую систему 1, выполненную в

виде двух оптических каналов, первую и вторую телевизионные камеры 2 и 3, оптически связанные с первым и вторым оптическими каналами соответственно, синхронизатор 4, генератор 5 тактовых импульсов, блок 6 вертикальной коррекции разностного изображения, блок 7«горизонтальной коррекции разностного изображения, формирователь 8 разностного изображения (PIj) блок 9 видеоконтроля (ВКУ), блок 10 формирования электронного окна, блок 11 определения начала угловой коррекции изображения, блок.12 вертикальной коррекции изображения, коммутатор 13, блок 14 горизонтальной коррекции изображения, блок 15 оперативного управления и координатный стол 16 с двумя установочными местами, первое из которых предназначено для установки эталонной планарной структуры (ЭПС),. второе - дпя установки контролируемой планарной структуры (НПС), оптически связанными соответственно с первой и второй телевизионными камерами 2 и 3, строчный синхровыход синхрогенератора 4 соединен с строчными синхровходами первой и второй

телевизионных кямер 2 и 3, генерато 5 тактовых импульсов, блока 11 опреления начала угловой коррекции изображения, блока 12 вертикальной коррекции изображения и блока 14 горизонтальной коррекции изображения, кадровый синхровыход синхрогенера- тора 4 соединен с кадровыми синхро- входами первой и второй телев1-1зиан- ных камер 2 и 3, генератора 5 тактовых импульсов, блока 11 определения начала угловой коррекции изображения и блока 12 вертикальной коррекции изображения, выход генерато- ра 5 тактовых импульсов соединен с тактовыми входами блока 6 вертикаль ной коррекции разностного изображения, блока 7 горизонтальной коррекции разностного изображения, блока 10 формирования электронного окна, блока I1 определения начала угловой коррекции изображения и блока 12 вертикальной.коррекции изображения, выход первой телевизионной камеры 2 соединен с вторым входом блока 9 видеоконтроля и первым входом ФРИ 8, выход второй телевизионной камеры 3 соединен с первым входом коммутатора 13 и входом блока 10 формирова- Нин электронного окна, второй вьпсод которого соединен с вторым входом блока 14 горизонтальной коррекции изображения, первый выход - с входим блока 11 определения начала угловой коррекции изображения, выход которого соединен с тактовым входом блока

14горизонтальной коррекции изображения, первый вход которого соединен с первым выходом блока 15 one- ративного управления, третий вход с третьим входом блока 12 вертикальной коррекции изображения и третьим выходом блока 15 оперативного управления, уПравляю ций вход - с уп- равляющим входом блока 12 вертикальной коррекции изображения и с вторым управляющим выходом блока 15 оперативного управления выход - с первым входом блока 12 вертикальной коррек- ции изображения, второй вход которого соединен с вторым выходом блока

15оперативного управления, выход - с вторым входом коммутатора 13, управляющий вход которого соединен с первым управляющим выходом блока 15 оперативного управления, выход - с вторым входом ФРИ 8, выход которого соединен с входом блока 6 вертикаль104

ной коррекции разностного изображения, выход которого соединен с входом блока 7 горизонтальной коррекции разностного изображения, выход которого соединен с первым входом .

Блок 11 определения начала углово коррекции изображения (фиг. 2) выполнен в виде элемента 17 ИСКЛЮЧАЮЩЕ ИЛИ, первого и второго счетчиков 18 и 19, первого, второго, третьего и четвертого RB-триггеров 20-23 импер- вого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И 24-29, выход шестого элемента И 29 является выходом блока 11 определения начала угловой коррекции изображения, первый вход соединен с выходом четвертого RS-триггера 23, второй,вход - с вхо- .дом обратного счета второго счетчика 19, вторым входом пятого элемента ..И 28 и тактовым входом блока 11 определения начала угловой коррекции изображения, R-вход четвертого RS-триггера 23 соединен с первым входом четвертого элемента И 27, первым входом третьего элемента И 26, S-входом первого RS-триггера 20 и с строчным синхровходом блока 11 определения начала угловой коррекции изображения, S-вход соединен с выходом второго счетчика 19, вход разрешения предварительной установки которого соединен с выходом третьего элемента И 2, информационные входы соединены с выходами первого счетчика 18, обнуляющий вход которого соединен с выходом четвертого элемента И 27, вход прямого счета соединен с выходом пятого элемента И 28, первый вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 27 и выходом третьего RS- триггера 22, R-вход которого соединен с S-входом второго RS-триггера и выходом второго элемента И 25, S-вход соединен с кадровым синхровходом блока 1I определения начала угловой коррекции изображения и S-входом второго RS-триггера 21, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 26, первый вход второго элемента И 25 соединен с выходом первого RS-триггера 20, второй вход соединен с выходом первого элемента И 24, первый и второй входы которого соединены с информационным входом блока 11. определения начала угловой коррекции изображения, вторым и первым входами элемента 1 7 ИСКЛЮЧАЮЖЕ

5

ИЛИ соответственно, инверсный выход которого соединен с R-входом первого RS-триггера 20.

Блок 12 вертикальной коррекции изображения (фиг. 3) выполнен в виде регистра 30 сдвига, первого и второго счетчиков 3-1 и 32, RS-триггера 33, элемента 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первого, второго и третьего элементов И 35-37 и селектора мультиплексора 38, выход которого является выходом блока 12 вертикальной коррекции изображения, (2п+1)-е информационные входы соединены с (2п+1)-ми выходами регистра 30 сдвига, где 2п+1 - число элементов разложения электронного окна, п - натуральное число, адресные входы селектора мультиплексора 38 соединены с выходами второго счетчика 32, входы предварительной установки которого соединены с третьим входом блока 12 вертикальной коррекции изображения, вход разрешения предварительной установки соединен с обнуляющим входом первого счетчика 31, R-входом RS-триггера 33 и кадровым синхровходом блока 12 вертикальной коррекции изображения, вход прямого и обратного счета соединены соответственно с выходами перво го и второго элементов И 35 и 36, первый инверсный вход первого элемента И 35 соединен с первым входом второго элемента И 36 и управляющим входом блока 12 вертикальной коррекции изображения, второй вход соединен с вторым входом второго элемента И 36, выходом первого счетчика 31, входы предварительной установки которого соединены с вторым входом блока 12 вертикальной коррекции изображения, вход обратного счета соединен с выходом третьего элемента И 37, второй вход которого яйляется строчным синхровходом блока 12 вертикальной коррекции изображения, первый вход соединен с выходом RS-триггера 33, S- вход которого соединен с инверсным выходом элемента 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы ко торого соединены соответственно с п-м и (п+ +1)-ми выходами регистра 30 сдвига, информационный вход которого является первым входом блока 12 вертикальной коррекции изображения, вход,синхронизации является тактовым входом блока 12 вертикальной коррекции изображения .

606106

Коммутатор 13 (фиг. 4) выполнен в виде первого и второго элементов И 39 и 40 и элемента ИЛИ 41, выход ко- торого -является выходом коммутатора 13, первый и второй входы соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И 39 и 40, первый вход первого элемента И 39 является

1Q первым входом коммутатора, второй инверсный вход соединен с вторым входом второго элемента И 40 и управляющим входом блока коммутатора 13, первый вход второго элемента И

15 40 является вторым входом коммутатора 13.

Блок 14 горизонтальной коррекции изображения (фиг, 5) вьшолнен в виде первого и второго счетчиков 42 и 43,

20 первого и второго элементов И 44 и 45 и селектора мультиплексора 46, выход которого является выходом блока 14 горизонтальной коррекции изображения, информационные входы соеди25 нены с первым входом блока 14 горизонтальной коррекции изображения, адресные входы соединены с выходами второго счетчика 43, вход разрешения предварительной установки ко30 торого соединен с обнуляющим входом первого счетчика 42 и строчным синхровходом блока 14 горизонтальной коррекции изображения, входы прямого и обратного счета соединены соответст,jg венно с выходами первого и второго элементов И 44 и 45, информационные входы соединены с третьим входом блока 14 горизонтальной коррекции изображения, первый инверсный вход перво0 о элемента И 44 соединен с первым входом второго элемента И 45 и управляющим входом блока 14 горизон тальной коррекции изображения, второй вход соединен с вторым входом второго

g элемента И 45, вьпсодом первого счетчика 42 и входом разрешения предварительной установки первого счетчика 42, вход обратного счета которого является тактовым входом блока 14 го- 0 Ризонтальной коррекции изображения, информационные входы соединены с вторым входом блока 14 горизонтальной коррекции изображения.

Блок 10 формирования электронного g окна (фиг. 6) выполнен в виде 2п элементов задержки и 2п+1 D-триггеров, .выходы D-триггеров соединены с вторым :выходом блока 10 формирования электронного окна, выходы п и п+1 D-триг1

reiiQ} coc;.uiHeHi.i r первым выходом блока К) формирования электронного окна D-вход первого D-триггера соединен с входом первого элемента задержки и с входом блока 10 формирования электронного окна, синхровходы D-тригге- ров соединены с тактовым входом блока 10 формирования электронного окна D-ВХОД К+1 Вгтриггера соединен с вых дом К элемента задержки и входом К+1 элемента задержки, где ,...,2п-1, выход 2 элемента задержки соединен с D-входом 2п+1 D-триггера.

УстройсФво работает следующим об- разом

Сравниваемые планарные структуры устанавливаются на координатный стол 16 и фиксируются, после чего осуществляется сам процесс контроля. Требуе мая точность установки обеспечивается типовыми установочными приспособлениями. Увеличенные с помощью микроскопов оптической системы 1 изображения поверхностей ЭПС и КПС проеци- руются на мишень видиконов соответствующих телевизионных камер 2 и 3, причем ЭПС сориентирована параллельно строчной развертке видикона перво телевизионной камеры 2. В тепевизи- онных камерах сигнал с видеоусилител подается в устройство предварительной обработки, в котором происходят квантование сигнала по уровню, его кодирование и фильтрация изображения. Эти преобразованные видеосигналы и используются для дефектоскопического контроля планарных структур на экране ВКУ 9.

Видеосигнал квантуется по двум уровням (соответствующим логическим О и 1, например подложка О, а металлизация 1).

Работа первой и второй телевизионных камер 2 и 3 и генератора 5 так- товых импульсов синхронизируется с помощью строчных и кадровых синхроимпульсов, поступающих с кадрового и строчного синхровыходов синхронизатора 4 на соответствующие входы этих блоков.

j Преобразованные видеосигналы поступают с выхода первой телевизионной камеры 2 на второй вход ВКУ 9 и первый вход «ЬРИ 8, а с выхода второй телевизионной камеры 3 - на информационный вход блока 1 О.формирования электронного окна и первый вход коммутатора 1 3.

10 8

На управляющем входе коммутатора 13 присутствует сигнал логического О, который позволяет сигналу присутствующему на первом входе элемента И 39, через элемент ИЛИ 41 попаст на выход коммутатора 13 независимо от того, что присутствует на втором входе коммутатора 13.

С выхода коммутатора 13 видеосигнал поступает на второй вход ФРИ 8. В ФРИ 8 осуществляется одновременное совмещение позитивного изображения КПС с негативным изображением ЭПС. При сложении обоих разностных изображений возникает полная разностная картина, характеризующая отличие изображения КПС от ЭПС, при этом будут выделены дефекты как на самой металлизации, так и на участках между металлизацией.

Генератор 5 тактовых импульсов генерирует тактовые импульсы. В генераторе 5 осуществляется принудительная синхронизация тактовых импульсов кадровыми и строчными синхроимпульсами, поступающими на его кадровый и строчный синхровходы с соответствующих выходов синхронизатора 4.

На информационный вход блока 6 вертикальной коррекции разностного изображения с выхода ФРИ 8 поступает видеосигнал, соответствующий разностному изображению сравниваемых планарных структур, а на тактовый вход блока 6 поступают тактовые импульсы с выхода генератора 5 тактовых импульсов. Блок 6 вертикальной коррекции разностного изображения подавляет вертикальные составляющие изображения элементов несовмещения.

С выхода блока 6 вертикальной коррекции разностного изображения 6 видеосигнал поступает на информационный вход блока 7 горизонтальной крррекции разностного изображения, на тактовый вход которого поступают тактовые импульсы с выхода генератора 5 тактовых импульсов. Блок 7 горизонтальной коррекции разностного изображения осуществляет распознавание и уничтожение горизонтальных составлянжцих элементов несовмещения изображений сравниваемых планарных структур.

Скорректированный сигнал поступает на первый вход ВКУ 9, на втором входе которого присутствует видеосигнал с первой телевизионной камеры 2, что позволяет оператору наблюдать на фоне

5U

изображения эталонной структуры дефекты контролируемой структуры. Однако на экраИе могут также наблюдаться::и элементы вертикального и горизонтального углового рассовмещения, вызванного неточным совмещением ЭПС и КПС по углу. В этом случае оператор наблюдает дефекты в виде ступенек, располагающихся вдоль вертикальной оси (фиг. 8).

Перед началом измерения, исходя из известного значения элементов разложения- электронного окиа (2n±l), на третьи информационные входы блоков 12 и 14 вертикальной и горизонтальной коррекциит;изображения вводится двоичный код номера п-го столбца и п-й строки электронного окна.

Определив число тактовых импульсов в ступеньках по квантованному изображению на экране ВКУ 9 (фиг. 8), оператор вводит двоичный код этого числа через первый информационный вход в блок 14 горизонтальной угловой коррекции изображения, число строк в ступеньке (фиг. 8) в двоичном коде оператор вводит на второй информационный вход блока 12 вертикальной угловой коррекции изображения, на уп- равляющие входы блоков 12 и 14 вертикальной и горизонтальной угловой коррекции изображения в зависимости от знака угла +Ы,кли -об (фиг, 7) опера- Topotf подается соответственно либо логическая 1, либо логический /О.

После введения в устройство необходимой информации оператор подает подает сигнал логической 1 на управляющий вход коммутатора 13. После подачи этого сигнала на экране ВКУ 9 исчезают дефекты, связанные с неточным совмещением КПС и ЭПС по углу

Это происходит следующим образом.

С выхода второй телевизионной ка- меры 3 видеосигнал поступает на вход блока 10 формирования Vлeктpoннoro окна, в котором видеосигнал задерживается с помощью 2п по.следователь- но соединенных элементов задержки, а так как время задержки каждого элемента задержки составляет длителья- ность одной строки, то на выходе элементов задержки будут одновременно вырабатываться видеосигналы (2n+l)-x рядом расположенных строк изображения синхронно с разверткой изображения видикона второй телевизионной камеры 3. Видеоканалы (2n+l)-x рядом

О10

расположенных строк подаются на D- входы 2п+1 D-триггеров и квантуются во времени тактовыми импульсами, поступающими с генератора 5 тактовых импульсов на С-входы D-триггеров,таким образом на выходах D-триггеров блока 10 формирования электронного окна формируется параллельный код, соответствующий вертикальной составляющей электронного окна, который поступает на второй информационный вход блока 14 горизонтальной угловой коррекции изображения, а сигналы с выхода п и п+1 D-триггера поступают также на информационный вход блпка 11 определения начала угловой коррекции изображения.

С информационного .входа блока 1 определения начала угловой коррекции изображения сигналы поступают на первый элемент И 24 и элемент 17 ИСКЛЮ- ЧАЮПШЕ ИЖ. Признаком начала угловой коррекции является появление изображения объекта в центре электронного окна одновременно в двух соседних строках изображения (в п-й и (п+1)-й строке) (фиг.9), кроме того, необходимо запомнить количество.тактовых импульсов с начала строки, чтобы избежать смещения всего изображения в кадре. Это происходит следуюп;им образом. Видеосигнал с второго выхода блока 10 формирования электронного окна поступает на входы элементов 17 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первого элемента И 24, при этом информация п-й строки nocTjmaeT на первый вход элемента 17 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второй вход первого элемента И 24, а информация (п+1)-й строки поступает на второй вход элемента 17 ИСКПЮЧАЮРЩЕ ИЛИ и первый вход первого элемента И 24, выход которого подклдчен к второму элементу И 25, выход элемента 17 ИС- КЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, являющийся инверсным, подключен к R-входу первого RS-триг- гера 20, а первый вход второго элемента И 25 подключен к выходу первого RS-триггера 20. На S-вход первого RS-триггера 20 поступают строчные синхроимпульсы со строчного синзфо- выхода синхронизатора 4, которые устанавливают на выходе первого KS- триггера сигнал логической 1, который поступает на первый вход второго элемента И 25. На инверсно выходе элемента 17 ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ сигнал логического О формируется в слу, 1

чае, когда, на обоих входах одновременно отсутствуют сигналы логическог О, или логической 1, т.е. когда изображение объекта не появилось в электронном окне (в двух соседних строках логический О), либо оно присутствует в двух соседних центральных строках (на входе - логические 1). Одновременно с этим на выходе первого элемента И 24 сигнал логической 1 формируется только тогда, когда на его входах присутствуют сигналы логической 1, . когда в двух..соседних п-й и (п+1 )-й строках электронного окна появится изображение объекта. Сигнал логической 1 поступает на второй вход второго элемента И 25, и если на его первом входе присутствует сигнал ло- гической 1, то на выходе второго элемента И 25 также будет присутст- вовать сигнал логической 1, что является признаком начала угловой коррекции. Если на первом входе вто- рого элемента И 21 присутствует сигнал логического 0,.это значит с начала строчной развертки в п-й и (п+1)-й строках электронного окна поступила.комбинация, когда в (п+1 )строке электронного окна бьша логическая 1 (т.е. появилось изображение объекта), а в п-й строке - логический О (т.е. изображение объекта не появилось вообще либо появилась ступенька) (фиг. 9).В этом случае на выходе элемента 17 ИСКЛЮЧАЮП Е ИЛИ формируется сигнал логической 1, который, поступая на К-вход;;Первого RS-триггера 20, устанавливает на его выходе сигнал логического О. Этот сигнал присутствует на выходе первого RS-триггера 20, а значит и на первом входе второго элемента И 25, до прихода следующего строчного синхро- импульса, т.е. до начала следующей строки.

С выхода второго элемента И 25 сигнал логической 1 поступает на Н-вход второго RS-триггера 21, уста- навливая на его выходе сигнал логической 1. Поступая на второй вход третьего элемента И 26, этот сигнал присутствует там до момента прихода на S-вход второго HS-триггера 21 кадрового синхроимпульса со строчного синхровыхода синхронизатора 4, который устанавливает на выходе второго RБ-тpиггepa 21 сигнал логическо

5 5 о о 5

Q g

5

1012

го О. Таким образом, с момента на, чала угловой коррекции и до начлла . следующего кадра на выходе второго RS-триггера 21, а значит и на входе третьего элемента И 26 -присутствует сигнал логической 1. Поэтому при поступлении строчных синхроимпульсов со строчного синхровыхода синхронизатора 4 на первый вход третьего элемента И 26 на выходе третьего элемента И 26 будет формироваться сигнал логической 1. Данный сигнал поступает на вход разрешения предварительной установки С второго счетчика 19. С приходом этого сигнала на второй счетчик 19 осуществляется запись числа тактовых импульсов от начала строки до начала появления в ней изображения объекта измерения. Число тактовых импульсов определяется следующим образом. В начале кадра с кадрового синхровыхода синхронизатора 4 на вход третьего RS-триггера 22 поступает кадровый синхроимпульс, устанавливая на его выходе сигнал логической 1. Этот сигнал поступает на второй вход четвертого элемента И 27. При поступлении на первый вход четвертого элемента И 27 со строчного синхровыхода синхронизатора 4 строчного синхроимпульса на выходе четвертого элемента И 27 формируется сигнал логической 1, который поступает на обнуляющий R-вход первого счетчика 18 и устанавливает на выходах Q,,;..,Qg уровень логическог;о О, т.е. обнуление первого счетчика 18 происходит с начала каждой строки. Это происходит до тех пор, пока в п-й и (п+1)-й строках электронного окна не появляется изображение объекта измерения. С появлением в п-й и (п+1)-й строках изображения объекта измерения сигнал логической 1 с выхода второго элемента И 25 поступает на R-вход третьего RS-триггера 22 и устанавливает сигнал логического О, который поступает на второй вход четвертого элемента И 27, устанавливая таким образом на выходе четвертого элемента И 27, а значит и на R-входе первого счетчика 18, сигнал логического О, Одновременно с этим происходит прекращение поступления тактовых импульсов на вход прямого счета +1 первого счетчика 18 с выхода пятого элемента И 28, так как первый вход подключен

13146061014

к выходу третьего RS-триггера 22, а пульсов с момента появления изображена второй вход пятого элемента И 28 поступают тактовые импульсы с выхода генератора 5 тактовых импульсов. В результате на выходах первого счетчика 18 Q,,...,Qg до начала следующего кадра будет П15исутствовать число тактовых импульсов с начала строки до момента появления изображения объ- .« акта измерения, С начала каждой последующей строки это число записывается во второй счетчик 19,поступая на его информационные входыО,... ,Dj.С приходом

ния в строке будет равно количеству тактовых импульсов в ступеньке (фиг. 8), осуществляя тем самым угловую коррекцию вдоль горизонтальной оси. Это происходит следующим образом. В первый счетчик 42, который обнуляется в начале каждой строки строчным синхроимпульсом, поступающим со строчного синхровыхода синхронизатора 4 на обнуляющий R-вход, записывается число тактовых импульсов в ступеньке, которое означает сколько тактовых

очередного тактового импульса с выхо- ,5 импульсов часть изображения объекта да генератора 5 тактовых импульсов должна быть смещена на строку. Это на вход обратного счета -1 второго счетчика 19 от записанного в счетчик

числа вычитается единица. Когда в

число вводится оператором и присутствует на информационных входах D, , ...,D первого счетчика 42 до конца

результате вычитания число, записан- о контроля данной планарной cтpvктypы.

ное во втором счетчике 19, обратит- в момент начала угловой коррекции

ся в ноль, на выходе 0 второго счет- с выхода блока 1 определения начачика 19 сформируется сигнал логической 1, который поступает на S-вход

ла угловой коррекции изображения на вход обратного счета -1 первого счет -- «. ii..i T.C

четвертого RS-триггера 23. До прихо- 25 чика 42 начинают поступать тактовые

да этого сигнала на выходе четвертого HS-триггера 23 присутствует сигнал логического О, так как на его R-вход поступает строчный синхроимимпульсы. С приходом очередного тактового импульса из числа, записанного в первый счетчик 42, вычитается единица. Как только записанное число

ьс со строчного синхровхода блока зо обратится в ноль, на выходе 0 первого счетчика 42 сформируется сигнал логической 1, который поступает на

1 на его выходе также формируется сигнал логической 1, который поступает на первый вход щестого элемента И 29. Как только сигнал логической 1 поступает на первый вход шестого элемента И 29, на его выходе поступают тактовые импульсы, которые

35

вход разрещения предварительной установки С первого счетчика 42, вновь записывая в первый счетчик 42 число, присутствующее на информационных входах D,,...,D,. Таким образом, на выходе « О первого счетчика 42 формируются сигналы логической 1 при

приходят с выхода генератора 5 такто- Q появлении каждой ступеньки. Одновре- вых импульсов на второй вход шесто- „енно с поступлением на вход раз- го элемента И 29. В результате на решения предварш-ельной установки С выходе блока 11 определения начала первого счетчика 42 сигнал логичес- угловой коррекции тактовые импульсы кой 1 поступает на вторые входы . присутствуют с момента начала появле- первого и второго элементов 44 и 45.

M LfQ U Qrt/ Tifl urauucT vvn о n , «.

На первые входы этих элементов поступает сигнал логического О ипи 1, который вводит оператор в зависимости от знака угла -сСили +« сония изображения объекта измерения в строке. Тактовые импульсы с выхода блока 11 определения начала угловой коррекции изображения поступают на

вход обратного счета первого счетчика ответственно. Так как первый вход 42, являющегося тактовыь входом бло- первого элемента И 44 является инка 14 горизонтальной угловой коррекции изображения.

Блок 14 горизонтальной угловой коррекции изображения производит уничтожение ступенек вдоль горизонтальной оси, т.е,производит смещение части изображения на строку после того, как количество тактовых инверсным входом, то сигналы, поступающие.на первые входа первого и второго элементов И 44 и 45, будут про- gg тивоположны друг другу.В соответствии с этим сигналы, поступающие на вторые входы элементов И /J4 , поступают в зависимости от знакд уг- на выход первого элемента И

ния в строке будет равно количеству тактовых импульсов в ступеньке (фиг. 8), осуществляя тем самым угловую коррекцию вдоль горизонтальной оси. Это происходит следующим образом В первый счетчик 42, который обнуляется в начале каждой строки строчным синхроимпульсом, поступающим со строчного синхровыхода синхронизатора 4 на обнуляющий R-вход, записывается число тактовых импульсов в ступеньке, которое означает сколько тактовых

импульсов часть изображения объекта должна быть смещена на строку. Это

ла угловой коррекции изображения на вход обратного счета -1 первого счет -- «. ii..i T.C

чика 42 начинают поступать тактовые

импульсы. С приходом очередного тактового импульса из числа, записанного в первый счетчик 42, вычитается единица. Как только записанное число

обратится в ноль, на выходе 0 первого счетчика 42 сформируется сигнал логической 1, который поступает на

вход разрещения предварительной установки С первого счетчика 42, вновь записывая в первый счетчик 42 число, присутствующее на информационных входах D,,...,D,. Таким образом, на выходе « О первого счетчика 42 формируются сигналы логической 1 при

появлении каждой ступеньки. Одновре- „енно с поступлением на вход раз- решения предварш-ельной установки С первого счетчика 42 сигнал логичес- кой 1 поступает на вторые входы . ервого и второго элементов 44 и 45.

ответственно. Так как первый вход первого элемента И 44 является инверсным входом, то сигналы, поступающие.на первые входа первого и второго элементов И 44 и 45, будут про- g тивоположны друг другу.В соответствии с этим сигналы, поступающие на вторые входы элементов И /J4 , поступают в зависимости от знакд уг- на выход первого элемента И

1 5

44, либо на выход второго элемента И 45. Выходы первого и второго элементов И 44 и 45 подключены соответственно к выходу прямого и обратного - счета второго счетчика 43. В начале измерения на информационные входы D ,...,D поступает номер п-й строки, который записывается во второй счетчик 43 с приходом на вход раз-ю логической 1 на инверсном выходе

решения предварительной установки С второго счетчика 43 строчного синхроимпульса со строчного синхровыхода синхронизатора 4, В зависимости от знака угла сигналы с выходов первого или второго эхгементов И 44 и 45 поступают на вход прямого +1 или обратного -1 счета второго счетчика 43. В момент появления ступеньки на выходе второго счетчика 43 формируется номер последующей ипи предыдущей строки. Если угол , то формируется номер последуюр:;ей строки и наоборот. Информация о номере строки с выходов Q,...,Q второго счетчика 43 поступает на адресные входы А,;.. .А селектора мультиплексора 46. На информационные входы селектора мультиплексора 46 D, ,... ,D:i поступает информация с блока 10 формирования электронного окна. В результате на выходе селектора мультиплексора 46 формируется та строка, поступающая с блока 10 формирования электронного- окна, номер которой присутствует на адресньгх входах селектора мультиплексора 46.

С выхода блока 14 горизонтальной угловой коррекции изо0ражения видеосигнал поступает на первый информационный вход блока 12 вертикальной угловой коррекции изображения.

Блок 12 предназначен для углового разворота изображения вдоль вертикальной оси путем смещения частей изображения друг относительно друга; Ра-, бота блока осуществляется следующим образом. Видеосигнал поступает на информационный вход D R-регистра 30 сдвига, являющийся первым информацие- онным входом блока 12 вертикальной угловой коррекции изображения, работа которого синхронизируется тактовыми импульсами, поступающими на вход синхронизации С с выхода генератора 5 тактовых импульсов. На выходах Q(,...,Q2 регистра 30 сдвига одновременно формируется -информация, содержащаяся в (2п+1)-х тактах стро1460610

16

ки. Таким образом, формируется горизонтальная составляющая электронного окна. Информация с выхода Q Q П4 регистра 30 сдвига поступает на первый и второй входы элемента 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно. В случае появления на первом и втором входах элемента 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕ ИЛИ сигнала

0

этого элемента также формируется сигнал логической 1. Этот сигнал, являющийся признаком начала вертикальной угловой коррекции, поступает на 15 S-вход RS-триггера 33, устанавливая на его выходе сигнал логической 1.. RS-триггер 33 обнуляется в начале кадра кадровыми синхроимпульсами, поступающими с кадрового синхровыхода син- 20 хронизатора 4. С выхода RS-триггера 33 сигнал логической 1 поступает на первый вход третьего элемента И 37 с приходом на второй вход третьего элемента И 37 строчного синхроим- 25 пульса со строчного синхровыхода син- хронизатора 4, на его выходе формируется сигнал логической 1, поступающий, на выходы обратного счета -1 первого счетчика 31. Первый счетчик 31 обнуляется в начале каждого кадра кадровым синхроимпульсом, поступающим с кадрового синхровыхода синхронизатора 4 на его обнуляющий R-выход. При этом в счетчик производится запись числа строк в ступеньке (т.е. через сколько строк часть изображения надо сместить на такт), вводимого оператором..и присутствующего на входах D,...,D, первого счетчика 31. С приходом на вход обратного счета -1 первого счетчика 31 сигнала логической 1 от числа, записанного в счетчик, вычитается единица. Когда чийло, записанное в первый счетчик 31, обратится в ноль, на его выходе О сформируется,сигнал логической 1, который поступает на вход разрешения предварительной установки С, осуществляя запись в счетчик 31 числа строк в ступеньке и через вторые входы первого и второго элементов И 35 и 36 поступает на входы прямого +1 или обратного -1 счета второго счетчика 32. Причем, на какой именно из g входов поступает сигнал, определяется значением управляющего сигнала, вводимого оператором на первые входы первого и второго элементов И 35 и 36, в зависимости от знака угла +

5

0

5

0

или -cL. Если значение угла +ai, то на управляющем входе присутствует сигнал логической 1, тогда на выходе второго элемента И 36 сигнал логической 1 формируется при появлении каждой ступеньки, а на выходе первого элемента И 35 присутствует сигнал логического так как его первый выход является инверсным, и в случае прихода сигнала логической 1 на нем присутствует сигнал логического О. Таким образом, к числу, записанному во втором счетчике 32, прибавляется или вычитается единица с приходом сигнала логической 1 на вход прямого или обратного счета соответственно. Число, записываемое во второй счетчик 32, равно номеру п-го такта электронного окна и записывается в него в начале кадра с приходом кадрового синхроимпульса с кадрового синхровыхода синхронизатора А на вход разрешения предварительной установки С второго счетчика 32, Б результате на выходе второго счетчика 32 последовательно формируются номера последующих или предыдув;их (в зависимости от знака угла) п-му такту тактов, которые поступают на адреные входы селектора- мультиплексора 38. На информационных входах D,„.,, Dj селектора мультиплексора 38 присутствует информация, содержащаяся в (2ntl)-м такте электронного окна и поступающая с выходов Q, ,... ,Q2,регистра 30 сдвига. На выходе селектора мультиплексора 38 формируется видеосигнал развернутого изображения КПС.

С выхода блока 12 вертикальной угловой коррекции изображения скорректированный по углу видеосигнал поступает на второй вход коммутатора 13. Коммутатор 13 подключает к входу ФРИ 8 скорректированный или нескорректированный видеосигнал в зависимости от сигнала, присутствующего на управляющем входе. При подаче на управляющий вход сигнала логической 1 на втором входе первого элемента И 39, являющегося инверсным, присутствует сигнал логического О и видеосигнал поступающий на первый вход первого элемента И 39 с выхода второй телевизионной камеры 3, не поступает на его выход, а на вторрм входе второг элемента И 40 присутствует сигнал логической 1 и скорректированньй

видеосигнал, поступающий на первый вход второго элемента И 40, с его выхода поступит через второй вход элемента ИЛИ 41 на выход элемента ИЛИ 41, являющийся выходом коммутатора 13. С выхода коммутатора 13 видеосигнал поступает на вход ФРИ 8, где осуществляется формирование разностного

изображения скорректированного сигнала.

Таким образом, при подключении к ФРИ 8 скорректированного видеосигнала на экране ВКУ 9 оператор наблюдает

исчезновение дефектов, связанных с неточным совмещением ЭПС и КПС по углу.

Формула изобретения

5

0

5

0

контроля планарных структур, содержащее координатный стол с двумя установочными местами, первое из которых пр.едназначено для установки эталонной планарной структуры, второе - для установки контролируемой планарной структуры, оптическую систему, содержащую первый и второй оптические каналы, первую и вторую телевизионные камеры, оптически связанные по первому и второму оптическим каналам с первым и вторым установочными местами координатного стола, синхронизатор, генератор тактовых импульсов , строчный синхровход которого соединен со строчным синхровходом синхронизатору, и строчнь1ми синхро- входами первой и второй телевизионных камер, кадровый синхровход соединен с кадровым синхровходом синхрогенера- тора и кадровыми синхровходами первой и второй телевизионных камер, последовательно связанные формирователь с разностного изображения, блок вертикальной коррекции разностного изображения, блок горизонтальной коррекции разностного изображения и блок видеоконтроля, второй вход которого соединен с выходом первой телевизионной камеры и первым входом формирователя разностного изображения, выход генератора тактовых имрульсов соединен с тактовыми входами блоков вертикальной и горизонтальной коррекции разностного изображения, отличающееся тем, что,с целью повышения точности контроля, оно снабжено блоком формирования 0

0

5

-

электронного окна, блоком определения начала угловой коррекции изображения, блоком вертикальной коррекции изображения, блоком горизонтальной коррекции изображения, коммутатором и блоком оперативного управления, выход второй телевизионной камеры соединен с первым входом коммутатора и входом блока формирования электрон ного окна, тактовый вход которого соединен с тактовым входом блока определения начала угловой коррекции изображения, тактовым входом блока вертикальной коррекции изображения н выходом генератора тактовых импульсов , второй выход соединен с вторым входом блока горизонтальной коррекции-изображения, первый выход соедис нен с входом блока определения на- чала угловой коррекции изображения, строчный синхровход которого соединен с строчным синхровходом блока вертикальной коррекции изображения, строчным синхровходом блока горизон- тальной коррекции изображения и строным синхровходом синхронизатора, кадровый синхровход соединен с кадровым синхровходом блока вертикальной коррекции изображения и кадровым синхровходом синхронизатора, выход соединен с тактовым входом блока горизонтальной коррекции изображения, первый вход которого соединен с первым выходом блока оперативного управления, третий вход соединен с третьи входом блока вертикальной коррекции изображения и третьим выходом блока оперативного управления,управляющий вход соединен с управляющим входом блока вертикальной коррекции изображения и с вторым управляющим выходом блока оперативного управления, выход соединен с первым входом блока вертикальной коррекции изображения, второй вход которого соединен с вторым выходом блока оперативного управления, выход соединен с вторым входом коммутатора, управляющий вход которого соединен с первым управляющим выходом блока оперативного управления, выход соединен с вторым входом формирователя разностного изображения .

1020

рого и третьего элементов И, RS-триг- гера, элемента ИСКЛЮЧАЮПЩЕ Ш1И и селектора мультиплексора, выход которого является выходом блока вертикальной коррекции изображения,{2п+1)-е информационные входы соединены с (2п+1)-ми выходами регистра сдвига, где 2п+1 - число элементов разложения электронного окна, п - натуральное число, адресные входы селектора мультиплексора соединены с выходами второго счетчика, входы предварительной установки которого соединены с третьим входом блока вертикальной коррекции изображения, вход разрешения предварительной установки соединен с обнуляющим входом первого счетчика, R-входом RS-триггера и кадровым синхровходом блока вертикальной коррекции изображения, входы прямого и обратного счета соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый инверсньй вход первого элемента И- и первый вход второго элемента И соединены с управляющим входом блока вертикальной коррекции изображения, вторые входы первого и второго элементов И и выход первого счетчика соединены с входом разрешения предварительной установки первого счетчика, входы предварительной установки которого соединены с вторым входом блока вертикальной коррекции изображения, вход обратного счета соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого яв-. лЯется строчным синхровходом блока вертикальной коррекции изображения, первый вход соединен с выходом RS- триггера, S-вход которого соединен с инверсным выходом элемента ИСКЛЮ- ЧАЮ1ЦЕЕ ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с п и n+1-ми выходами регистра,сдвига, информационный вход которого является первым входом блока вертикальной коррекции изображения, вход синхронизации является тактовым входом блоа вертикальной коррекции изображения.

нь С первым входом блока горизонтальной коррекции изображения, адресные входы соединены с выходами второго счетчика, вход разрешения предварительной установки которого соединен с обнуляювдим входом первого счетчика и строчным синхровходом блока горизонтальной крррекции изображения входы прямого и обратного счета сое- динены соответственно с выходами первого и второго элементов И, информационные входы соединены с третьим входом блока горизонтальной коррекции изображения, первый инвер- сный вход первого элемента И и первый вход второго элемента И соединены с управляющим входом блока горизонтальной коррекции изof)paжeния, вторые входы первого и второго эле- ментов И соединены с выходом первого счетчика и входом разрешения предварительной установки первого счетчика, вход обратного счета которого является тактовым входом блока гори- зонтальной коррекции изображения, информационнь:е входы соединень с вторым входом блока горизонтальной коррекции изображения.

. а4.Устройство по п. -f о т л и- чающееся тем, что,блок определения начала угловой коррекции изображения выполнен в виде элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, шести элементов И, четырех RS-триггеров, первого и второго счетчиков, вьпсод шестого элемента И является выходом блока определения начала угловой коррекции изображения, первый вход соединен с вьпсодпм .четвертого RS-триггера, вто- рой вход соединен с входом обратно-

Q g о 5

о Q

5

1022

го счета второго счетчика, вторым входом пятого элемента И и тактовым входом блока определения начала угловой ко15рекции изображения, R-вход четвертого RS-триггера соединен с первыми входами четвертого и третьего элементов И, Б-входом первого RS- триггера и строчным синхровходом блока определения начала угловой коррекции изображения, Б-вход соединен с выходом второго счетчика, вход разрешения предварительной установки которого соединен с выходом третьего элемента И, информационные входы соединены с выходами первого счетчика, обнуляющий вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, вход . прямого счета соединен с выходом пятого элемента И, второй вход четвертого элемента И соединен с первым входом пятого элемента И и с выходом третьего RS-TpHrrepa, Б-вход которого соединен ;с R-входом второго RБ-тpиг- гера и кадровым синхровходом блока определения начала угловой, коррекции изображения, R-вход соединен с S-вхо- дом второго КЗ-триггера и вьйсодом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого R3 TpHrrepa, второй вход соединен с выходом первого элемента И, выход второго RS-триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, первый н второй входы первого элемента И соединены с входом блока определения начала угловой коррекции изображения, вторым и первым входами элемента ИС- КЛЮ-1АЮ1ЧЕЕ ИЛИ соответственно, инверсный выход которого соединен с Н-вхо- дом первого КБ-триггера,

Фие.5

nr,

г

-w

Фиг.7

Фиг.6

Количество тактов В ступеньне

Фиг. 8

Фи9.9