Устройство для регистрации дефектов на поверхности объектов круглой формы Советский патент 1989 года по МПК G01N21/95 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для регистрации дефектов на поверхности круглых объектов, например полупроводниковых пластин, оптических линз и т.п.

Цель изобретения - повышение точности регистрации дефектов путем увеличения достоверности определения контролируемого объекта.

На чертеже представлена блок-схе- 1, ма устройства.

стройство содержит источник 1 свё- та, например лазер, установленный по

ходу луча, блок 2 сканирования, фотоприемник 3, размещенный над контролируемым объектом 4, блок 5 определения края объекта, выходом подключенный к первому входу ключа 6, подключенного к счетчику 7 дефектов. Блок 5 определения края объекта состоит из фазовращателя 8 на 90°, блоков 9 и 10 выделения абсолютной величины сигнала, предназначенных для определения модуля переменного электрического сигнала, и компаратора II, выI

ход которого является выходом блока 5 определения края объекта. Второй

ел

О

;о

Од

со 4;

вход ключа 6 подключен к фотоприемнику 3, Вход блока 9 через фазовраща тель 8 подключен к первому выкоду (выход К кадровой развертки), блока 2 сканирования, к второму выходу (выход С строчной развертки), которого подключен вход блока 10, Выходы блоков 9 и 10 вьвделения абсолютной величины сигнала подключены со ответственно к первому и второму входам компаратора 11,

Устройство работает следующим образом.

Луч света от источника 1 отклоняется блоком 2 сканирования в двух взаимно перпендикулярных направлениях (по строке и по кадру) и попадает На объект 4, Рассеянный дефектами свет воспринимается фотоприемни- ком 3, который преобразует его в электрический сигнал Указанный сигнал через первый вход ключа 6 поступает на счетчик 7 дефектов. Блок 2 сканирования формирует квадратньй растр с величиной стороны квадрата, равной диаметру объекта 4, причем объект вписан в растр.

Кадровое сканирование осуществляют по синусоидальному закояу, зада- ваемому напряжением кадровой развертки

к

(0.,t

9694

jg52025

f(t) - функция времени.

Отклонение луча от середины растра в направлении строки, обусловленное напряжением U., имеет вид

У -|-f(t).

Впок 5 определения края объекта работает следующим образом,

С выхода кадровой развертки сигнал U|j поступает на фазовращатель 8 и блок 9 вьщеления абсолютной величины ся

и.

сигнала, после чего преобразуетв

и;, и.

Для А

положительных значений и . «j - n-costo t. Указанный сигнал поступает на первый вход компаратора. 1 1 , С выхода строчной развертки сигнал Up поступает на блок 10 вьщеления абсолютной величины сигнала и

преобразуется в ных значений U,

и:

:и;

Для положитель- j(. .Up A f(t). Указанный сигнал поступает на второй вход компаратора 11, Поскольку в момент времени t сигналы U Af (), ir, A-cosco tcpae , TO A f (tcppg ) A coso t pjjg. Положе ние луча на объекте в этот момент времени обусловлено соответствующими сигналами u и Ujl и определяется от отклонением луча от середины растра:

в направлении кадра х в направлении строки у

-2 кtepa -|-СО кЬсроБ.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для регистрации дефектов на поверхности круглых объектов, например полупроводниковых пластин, оптических линз и т.п. Цель изобретения - повышение точности регистрации дефектов путем увеличения достоверности определения края контролируемого объекта. Для этого в устройстве, содержащем источник света, блок сканирования, фотоприемник, блок определения края объекта, выходом подключенный к первому входу ключа, соединенного со счетчиком дефектов, фотоприемник подключен к второму входу ключа, а блок определения края объекта содержит фазовращатель на 90°, первый и второй блоки выделения абсолютной величины сигнала, подключенные соответственно к первому и второму входам компаратора, выход которого является выходом блока определения края. Первый блок выделения абсолютной величины сигнала через фазовращатель подключен к выходу кадровой развертки блока сканирования, к выходу строчной развертки которого подключен второй блок выделения абсолютной величины сигнала. 1 ил.

где А - амплитуда сигнала;

частота кадрового скани рования;

текущее время. При выборе системы координат с центром, совпадающим с центром растра отклонение луча от середины растра в направлении кадра, обусловленное напряжением UM, имеет вид

X -T- SincO t,

где а - размер стороны растра (диаметр контролируемого объекта) Строчное сканирование осуществи ляют по любому периодическому закону, задаваемому напряжением строчной развертки

и, A.f(t),

где А - амплитуда сигнала, равная

амплитуде напряжения кадровой развертки;

Следовательно,координаты луча в момент срабатывания компаратора 11 имеют вид

у cosQ tcpoe

X - sino3Rtcpo(6 ..

Полученная система уравнений является параметрической записью окружности и характеризует все положения луча на объекте, при которых срабатьюает компаратор,Причем эта окружность вписана в квадратный растр и соответствует краям контролируемого объекта. Устройство работает аналогично и в случае, если первый выход блока сканирования соответствует - строчной развертке, а второй - кадровой,

С выхода компаратора 11 на вход

ключа 6 поступает сигнал, открьшающий ключ при нахождении сканирующего луч ча внутри .окружности (в пределах объекта) и закрывающий ключ npi{ на5 15096946

хождений луча вне ее (на Несущей norподключенный к первому входу ключа,

выход которого подключен к регистра- jTopy, отличающееся

5

верхности,на которой размещен объект). В результате на регистратор 7 (счетчик дефектов) поступают сигналы, зарегистрированные фотоприемником при нахождении луча только внутри круглой контролируемой области, т.е. фактически на самом объекте.

тем,

что, с целью поВЕлпения точности регистрации путем увеличения достоверности определения края контролируемого объекта, фотоприемник подключен к второму входу ключа, блок определения

Устройство позволяет повысить точ- о края содержит фазовращатель на 90

ность регистрации дефектов путем повышения достоверности определения края объекта и исключить ложное сра-- батывание при наличии дефектов вне объекта на несущей поверхности, так как на счетчик 7 дефектов поступают только сигналы, полученные от конт- ролируёмого объекта, а сигналы деектов поверхности;, на которой размещен объект, исключаются из рассмотрения .

Формула изобретения

Устройство для регистрации дефектов на поверхности объектов круглой формы, содержащее источник света,.блок сканирования, фотопри- емник, ключ, регистратор и блок определения края объекта, своим выходом

выход которого подключен к регистра- Topy, отличающееся

тем,

что, с целью поВЕлпения точности регистрации путем увеличения достоверности определения края контролируемого объекта, фотоприемник подключен к второму входу ключа, блок определения

первый и второй блоки вьщеления абсолютной величииы сигнала и компаратор выход которого является выходом блока определения края, причем вход первого

блока вьщеления абсолютной величины сигнала через фазовращатель подключен к первому выходу блока сканирования, к второму выходу которого подключен вход второго блока вьщелеиия абсолютной величины сигнала, при этом выхо-, ды первого и второго блоков вьщеления абсолютной величины сигнала подключены соответственно к первому и второму входам компаратора, а сканирования вьптолнен с возможностью

синусоидального от времени скаиирова ния по координате, соЪтветствующей первому его выходу, и любого периодического сканирования по координате, соответствующей второму его выходу.