Устройство для контроля дефектов фотошаблона Советский патент 1991 года по МПК G01N21/00 G05B23/02 

СО

с

Изобретение относится к контролю и исследованию физических свойств материалов с помощью оптических методов. Цель изобретения - увеличение полноты контроля. Устройство содержит координатный стол, блок подсвета, микроскоп, блок преобразования изображения в электрический сигнал, элементы задержки, сдвиговые регистры, блок выделения контура, анализатор дефектов контура, смеситель, видеоконтрольный блок, блок определения координат дефекта, блок синхронизации и блок обработки информации электронного окна. Устройство позволяет распознавать местоположение локальных дефектов, расположенных вне элементов топологии фотошаблонов, в виде координат геометрического центра тяжести в реальном масштабе времени. 4 з.п. ф-лы, 9 табл., 4 ил.

Изобретение относится к контролю и исследованию физических свойств материалов с помощью оптических методов, а именно с помощью видимых лучей путем исследования света или поглощения световых лучей с помощью электрических средствообнаружения лока льных дефектов фотошаблонов.

Цель изобретения - увеличение полноты контроля за счет распознавания локальных дефектов структуры фотошаблона вне топологии.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока определения координат дефекта; на фиг. 3 - функциональная схема блока синхронизации; на фиг. 4 - функциональная схема блока обработки информации электронного окна.

На схемах приняты следующие обозначения; координатный стол 1, блок 2 подсвета, микроскоп 3, блок 4 преобразования изображения в электрический сигнал, первый 5 и второй 6 элементы задержки, первый 7 и второй 8 и третий 9 сдвиговые регистры, блок 10 выделения контура, анализатор 11 дефектов контура, третий 12 и седьмой 13 элементы задержки, четвертый 14, пятый 15, шестой 16, седьмой 17 и восьмой 18 сдвиговые регистры, смеситель 19, видеоконтрольный блок 20, телекамера 21, синхронизатор 22, пороговый элемент 23, генератор 24 тактовых импульсов, четвертый 25, пятый 26, шестой 27 элементы задержки, блок 28 определения координат дефекта, узлы 29 коррекции, группа регистров 30-1 -30-3, группа компараторов 31-1 - 31-3. группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32-1 и 32-2, шифратор 33, сумматор 34,

а

Ч) 00 XI

ГО

элемент ИЛИ-НЕ 35, элемент И 36, счетчик 37, регистр 38, группа 39 элементов И, первый 40 vi второй 41 элементы ИЛИ, блок 42 синхронизации, узел 43 элементов И (с ин- веосными входами), элемент 44 задержки, элементы И 45-1 и 45-2, триггер 46, дешиф- ратоо 47, счетчик 48, группа элементов ИЛИ -, v 5 Юк С обработки информации лек-оо.(1ого окна, .руппа регистров 51-1 - i -з, групп дешифраторов 52-1 - 52-4, s руппе 1 лог определения площади дефекта i 1и.0| |киро,анных логических схем} 53-1 - груь- г элементов И 54, дешифратор 1 „& - г Ь6, элементы 57, 58 и 59 н шурпг преобразователей 60-1 - и Г) шда

В г i6 i. 1 приведены входные данные oii i подсиалэ - стачных сумм по вертикали.

3 табл 2 приведены значения частич- н1 Лиад по ас-ртикали.

Ниже приведена табл. 3 истинности сумматора дл подсчета частичных сумм по зсргмкали.

На пересечении строки и столбца табли- отиж-юсти (табл. 3) находится десяти- чное значение, двоичный код которого необходимо сформировать при одновременном появлении единичных значений в ун ешных кодах КЗ - К5 и L1 - L17,

При формировании двоичных кодов таб- ч .стайности необходимо формировать л ескме функции, имеющие единичные . IMS в разрядах выходного кода.

трепце сумп

4 s ца в KvnesoM разряде. 1, 3, 5, 7, 9, 1i, 2. I

- f obofv, cfdsps.fje: 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14,

) г™ t С,

ьо втором разряде: 4, 5, б, 7, 12, 13. 14,

U

с О,

в третьем разряде: 8,9,10,11,12,13,14,

з четвертом разряде: 18.

Логические функции для первой комби- jutiOHHoft логической схемы.45

Единица в нулевом разряде:

Fo - {KiVK3V K5)&(L2V L4V L6VL8V L10V L12)(L14V L16)MK3§ (K2VK4)8r (L1V L3V L5U LTV L9V L11V L13}V K2«( L15.

Единица а первом разряде:50

F -(K1 VK6)(L3VL4VL7VL8VL11VL12) K1 2r (U5 V L16)(L2V L3V L6 V L7V LlGV L11VLJ4V LlS)K3ft(UVL2VL5VL6V L9V L10V Ll3VL14)lVfK4S(L1VL4VL5VL8Ґ 9 L10VL11VL12J.55

Единица so втором разряде.

F2-lKU(L5VL6VL7VL8VL13VL14VL15r L1W« V (L4 V 15V L6VL7V L12)L13Y L14V L15)1Y|K3$ (L3V L4 V L5 V L6V L11 V L12VL13V

5 10 15

0

5

0

5

0

5

0

5

L14)(L2V L3V L4VL5Y L10V L11 V L12V L13)(L1VL2VL3VL4VL9VL10VL11VL12)

Единица в третьем разряде:

F3 K1&(L9YL10VL11 L12VL13VL14V L15VL16)(L8YL9VL10VL11YL12yL13V L14VL15)(L7VL8VL9YL10VL11VL12V L13 V L14) V K45(L6 V L7 V L8 V L9 V L10 Y L11У L12VL13)(L5VL6VL7YL8VL9VL10VL11V L12).

Единица в четвертом разряде:

F4 - (KU LIT) Y (K2 & L16) V (КЗ $ L15)V (K4L14)Y().

В табл. 4 приведены входные данные для подсчета частичной суммы по горизонтали в первой строке (нулевой разряд входного кода)

Ниже приведена табл. 5 истинности сумматора для подсчета частичной суммы по горизонтали в первой строке (нулевой разряд входного кода).

Значение сумм

Единица в нулевом разряде: 1, 3;

в первом разряде: 2, 3;

во втором разряде: 4.

Логические функции для второй комбинационной логической схемы.

Единица в нулевом разряде:

Fo-(g1$M2)Y(gUM4)Yg2&(M1YM3).

Единица в первом разряде:

Fi-g1fr(M3VM4)vg2ft(M2VM3).

Единица во втором разряде:

F2 (g18fM5)V().

В табл. 6 приведены входные данные для подсчета частичной суммы по горизонтали в первой и второй строках (нулевой и первый разряды выходного кода).

Ниже приведена табл. 7 истинности сумматора для подсчета частичной суммы по горизонтали в первой и второй строках (нулевой и первый разряды входного кода).

Значение сумм.

Единица в нулевом разряде: 1, 3, 5, 7,

в первом разряде: 2, 3, 6, 7;

во втором разряде: 4, 5, 6, 7;

в третьем разряде: 8.

Логические функции для третьей комбинационной логической схемы.

Единица в нулевом разряде:

Fo-{NMKH2YH4YH6YH8)M(H1YH3YH5V H7)(H2YH4 H6).

Единица в первом разряде:

F2 (H5Y H6Y H7V H8)(H4V H5YH6VH7)Y N3SKH3VH4VH5Y H6).

Единица во втором разряде:

F2 {N1$(H5YH6VH7VH8)(H4Y Н5 H6VH7)(H3VH4VH5VH6).

Единица в третьем разряде: Fa (N1 ft H9) V(N2& H8)Y (N3$H7). В табл. 8 приведены входные данные для подсчета частичндй суммы по горизонтали в первой, второй и третьей строках (нулевой, первый, второй разряды кода).

Ниже приведена табл. 9 истинности сумматора для подсчета частичной суммы по горизонтали в первой, второй и третьей строках (нулевой, первый и второй разряды входного кода).

Значения сумм.

Единица в нулевом разряде: 1,3, 5,7, 9, 11;

в первом разряде: 2, 3, 6, 7, 10, 11;

во втором разряде: 4, 5, 6, 7, 12:

в третьем разряде: 8, 9, 10, 11, 12.

Логические функции для четвертой комбинационной логической схемы.

Единица в нулевом разряде:

Fo C1&(G2VG4VG6VG8VG10VG12)V C2a(G1VG3VG5VG7VG9VG11)Y C3&G4VG6Y G8YG10)(G1VG3VG5VG7VG9).

Единица в первом разряде:

F2 CH(G5VG6VG7YG8VG13), (C4VC5VC6VC7VG12)(G3VG4VG5VG6V G11)(G2VG3VG4VG5VG10).

Единица во втором разряде:

F2 CU(G5VG6VG7VG8VG13)

(C4VC5VC6VC7VG12)(G3VG4yG5V G6VG11)(G2VG3VG4VG5VG10)J. Единица в третьем разряде:

F3 C1&(G9VG10VG11VG12)(G8 G9VG10VG11VG12)MG3&(C7VG8VG9VG11)V C4&(G6VG7YG8YG9VG10)VG1gfG13.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания на вход установки нуля устройства выдается единичный импульс. В результате в блоке .28 определения координат дефекта в каждом узле 29-1 и 29-2 коррекции обнуляются счетчик 37 и регистр 38, в блоке 42 синхронизации обнуляется триггер 46 и счетчик 48, в блоке 50 обработки информации электронного окна обнуляются регистры 51-1 - 51-4 группы. Кроме того, обнуляются сдвиговые регистры 7 - 9, 14 - 18. Цепь установки нуля данных регистров не указана.

Контролируемый фотошаблон устанавливается на координатный стол 1. Изображение участка фотошаблона, высвеченное блоком 2 подсвета, увеличивается с помощью микроскопа 3 и проектируется на экран передающей телекамеры 21 блока. В этом блоке нормируется видеосигнал по амплитуде и по времени с помощью порогового элемента 23. Преобразованный видеосигнал имеет две градации яркости черного и белого и подается с первого информационного выхода блока 4 на входы регистра 14 и элемента 25 задержки, который задерживает видеосигнал на время периода строчной развертки передающей

телевизионной камеры 21 блока 4. Поскольку четвертый 25. пятый 26, шестой 27, первый 5, второй 6, третий 12 и седьмой 13 элементы задержки на строку соединены последовательно, то на их выходах видеосигнал задерживается соответственно на один, два, три, четыре, пять, шесть и семь периодов строчной развертки. Задержанные сигналы с выходов указанных элементов задержки поступают на информационные выходы соответственно пятого 15, шестого 16, седьмого 17, первого 7, второго 8, третьего 9, восьмого 18 сдвиговых восьмиразрядных регистров. При этом на их тактовые входы подается сигнал с тактового выхода блока 4, формируемый генератором 24 тактовых импульсов, который стробиру- ется кадровыми и строчными испульсами синхронизатора 22. Элементы задержки совместно со сдвиговыми регистрами позволяет задавать бинарную матрицу 8x8, соответствующую участку исследуемого изображения размером 8 строк телевизионной развертки на 8 тактов в каждой строке, причем поле бинарной матрицы размером 6x6 является информационным, а две крайние строки и два крайних столбца являются сигнальными, определяющими критерий попадания локальных дефектов, расположенных вне элементов топологии фотошаблонов в информационном поле матрицы. Последние три разряда первого 7,второго 8 и третьего 9 сдвиговых регистров расположены в виде матрицы и образуют активное окно.

Информация в виде сигнала контролируемого участка фотошаблона поступает в активное окно в темпе развертки передающей телевизионной камеры 21 и с такой же скоростью обрабатывается в блоке 10 и анализаторе 11 дефектов контура. Блок 10 выделения контура выделяет раздельно вертикальные и горизонтальные контуры участка фотошаблонов, рассматриваемого в активном окне. т.е. на выходах разрядов сдвиговых регистров 7-9. Анализатор 11 дефектов контура получает информацию со сдвиговых регистров 7-9, т.е. с матрицы (активного окна) и из блока 10. Эта информация подается в виде трехразрядных кодов на дешифраторы анализатора 11. Появление на выходах любого из дешифраторов анализатора 11 кодов 010 или 101 говорит о том, что в активном окне обнаружено элементарное отклонение от прямо- угольности контура фотошаблона. Выходы дешифраторов анализатора 11 обьединены на логическом элементе ИЛИ блока, выход которого является выходом анализатора 11. В прототипе блоки 10 и 11 определяли элементарные отклонения от прямоугольное™ элементов топологии фотошаблона, однако локальные дефекты, расположенные вне элементов топологии фотошаблонов, также могут характеризоваться сигналами элементарных отклонений от прямоугольности. Бинарные сигналы элементарных отклонений от прямоугольности (сигналы элементарных дефектов) с выхода анализатора 11 поступают на информационный вход блока 50 обработки информации электронного окна, на второй информационный вход смесителя 19. На первый информационный вход смесителя 19 поступает видеосигнал с второго информационного выхода блока 4 и, таким образом, на экране блока 20 можно наблюдать участок контролируемого фотошаблона с отметками от сигнало в элементарного отклонения от прямоугольности (сигналов элементарных дефектов).

С информационного входа блока 50 обработки информации электронного окна сигналы элементарных дефектов поступают на вход элемента 57 задержки. Последний задерживает двоичный сигнал элементарного дефекта на время периода строчной развертки телевизионной камеры 21. Поскольку элементы 58 и 59 задержки идентич- ны элементу 57 и соединены с ним последовательно, то на их выходах бинарный сигнал задерживается на три периода строчной развертки, Если подключить на выход анализатора 11 элемент задержки на строку, то за период строчной развертки можно определить суммарное количество элементарных дефектов в объеме трех строк развертки телевизионной камеры 21. За период строчной развертки активное окно 3x3 опустится на одну строку по вертикали. На каждом такте генератора 24 тактовых импульсов блока 4 на выходах анализатора 11, элементов 57-59 задержки появляется позиционный четырехразрядный двоичный код, характеризующий наличие элементарных дефектов в трех столбцах бинарной мат- рицы 6x6. Следовательно, выходы последовательно соединенных элементов 57-59 задержки на строку, а также выход анализатора 11 задают бинарную матрицу элементарных отклонений от прямоугольности размером 4x4, получаемую в результате обработки информационного поля 6x6 бинарной матрицы активным окном 3x3 в совокупности с блоком 10 выделения контура и анализатором 11 дефектов контура.

Матрица элементарных отклонений от прямоугольности 4x4 характеризует, таким образом, расположение локального дефекта, находящегося в информационном поле 6x6 участка исследуемого изображения размером 8 строк телевизионной развертки на 8 тактов в каждой строке. Каждый элемент указанной матрицы определяет наличие (1) или отсутствие (0) элементарного отклонения от прямоугольности в активном окне 3x3. Информационный вход блока 50, а также выходы элементов 57-59 задержки подключены к входам дешифратора 55 через элементы И 54. Поэтому функционирование

0 блока 50 начинается при наличии единичного сигнала на первом входе синхронизации. Работа блоков 28 и 50 синхронизируется блоком 42 синхронизации. Функционирование блока 42 начинается в том случае,

5 если локальный дефект, расположенный вне элементов топологии .фотошаблона, попадает в информационное поле бинарной матрицы 6x6. Критерий такого попадания определяется одновременным нулевым

0 значением сигналов с первого до восьмого разрядов четвертого 14 и восьмого 18 сдвиговых регистров, а также первого и восьмого разрядов пятого 15, шестого 16, седьмого 17, первого 7, второго 8 и третьего 9 сдвиго5 вых регистров. Указанные разряды образуют сигнальное поле бинарной матрицы 8x8, и их значения поступают на информационный вход блока 42. Кроме того, значения разрядов с второго по седьмой пятого 15,

0 шестого 16, седьмого 17, первого 7, второго 8 и третьего 9 регистров должны быть объединены элементом ИЛИ, единичное значение на выходе которого характеризует наличие дефекта в информационном поле

5 бинарной матрицы 6x6. На выходе элемента ИЛИ необходимо установить элемент НЕ, выход которого необходимо подключить к информационному входу блока 42. Указанные цепи не указываются, чтобы не услож-.

0 нять схему на фиг. 1, но подразумеваются. Информационный вход блока 42 синхронизации подключен к входам узла 43 элементов И с инверсными входами, появление единичного сигнала на выходе которого ото5 бражает критерий попадания локального дефекта в информационное поле бинарной матрицы. Так как информация сдвиговых регистров 14, 16, 15, 17, 7, 8, 9 меняется в течение строчной развертки телекамеры 21,

0 то единичный сигнал, характеризующий критерий попадания локального дефекта, расположенного вне элементов топологии фотошаблона, в информационное поле бинарной матрицы 6x6, не будет постоянно

5 присутствовать на выходе узла 43, а бинарная матрица элементарных отклонений от прямоугольности 4x4 сформируется в блоке 50 только через промежуток времени, равный трем периодам строчной развертки телекамеры 21. Поэтому работу блока 42

синхронизации необходимо начать через три периода строчной развертки телекамеры 21 с момента появления единичного сигнала на выходе узла 43. Для этого в блоке 42 введен элемент 44 задержки на время трех периодов строчной развертки. Появление единичного сигнала на выходе узла 43 элементов И служит критерием попадания локального дефекта, расположенного вне элементов топологии фотошаблона, в информационное поле бинарной матрицы 6x6. В этом случае содержимое счетчика 37 первого узла 29-1 коррекции содержит число, характеризующее координату X правой границы матрицы 8x8 от начала строки, а содержимое аналогичного счетчика второго .узла 29-2 коррекции содержит значение количества периодов строчной развертки от начала кадра, характеризующее координату Y нижней границы матрицы 8x8 от начала кадра. Значения указанных координат являются базовыми, которые необходимо скорректировать для вычисления геометрического центра тяжести дефекта внутри матрицы 8x8. Поэтому единичный сигнал с четвертого выхода синхронизации блока 42 поступает на четвертый вход синхронизации блока 28, а с него - на вторые входы синхронизации узлов 29-1 и 29-2.

В результате значения счетчиков 37, характеризующие координаты матрицы 8x8, запоминаются в регистрах 38; координата X - в узле 29-1 коррекции,а координата Y-в узле 29-2 коррекции. Единичный сигнал с выхода элемента 44 задержки через три периода строчной развертки после появления сигнала на выходе узла 43 элементов И поступает на S-вход триггера 46 и устанавливает его в единичное состояние. Если значение счетчика 48 до этого момента равно нулю, что соответствует единичному сигналу на выходе нулевого разряда дешифратора 47, то единичный сигнал с выхода элемента 44 задержки через элемент И 45-1 поступает на восьмой выход синхронизации блока 42, а с него - на четвертый вход синхронизации блока 50 обработки информации электронного окна и обнуляет регистры 51-1 - 51-4. В результате осуществляется подготовка блока 50 для определения местоположения нового локального дефекта, расположенного вне элементов топологии фотошаблона.

За время четырех тактов после установки триггера 46 в единичное состояние происходит обработка информации бинарной матрицы элементарных отклонений от пря- моугольности 4x4 блока 50. Единичный сигнал триггера 46 с пятого выхода синхронизации поступает на первый вход синхронизации блока 50 обработки информации электронного окна. Через элементы И 54 значения с информационного входа блока 50 и с выходов последовательно соединен- ных элементов 57-59 задержки в виде четы- рехзарядного кода поступают на входы дешифратора 55. Каждый локальный дефект, расположенный вне элементов топологии фотошаблона,характеризуется общей

0 площадью, которая определяется суммарным количеством единиц (элементарных отклонений от прямоугольности) в бинарной матрице 4x4. Эта общая площадь может складываться из частичных площадей де5 фекта, вычисляемых последовательно путем накапливания суммарного количества единиц в столбцах указанной матрицы (частичные площади дефекта по вертикали - для определения координаты X), а,кроме того,

0 может складываться путем накапливания суммарного количества единиц в строках указанной матрицы (частичные площади дефекта по горизонтали - для определения координаты Y).

5 Считаем, что нулевой разряд кода соответствует информационному входу, первый - выходу элемента 57 задержки, второй - выходу элемента 58 задержки, третий - выходу элемента 59 для матрицы 4x4 в блоке

0 обработки информации электронного окна 50. На каждом из четырех тактов, требуемых для обработки матрицы 4x4, на входах дешифратора 55 появляется двоичный код, в котором необходимо вычислить количество

5 единиц согласно следующим соображениям: с помощью регистра 51-1, дешифратора 52-1 и комбинационной логической схемы 53-1 вычисляются частичные площади дефекта по вертикали и общая площадь дефек0 та. Дл я это го вход н ые коды де ш иф рато ра 55 объединяются с помощью элементов ИЛИ на его выходе, выходы указанных элементов ИЛИ обозначены соответственно К1 - К5. Если на выходе К1 появляется единичное

5 значение, значит, в коде не содержится единичных значений, если на выходе К2 появляется единичное значение, значит, в исходном коде содержится одна единица (коды 0001. 0010, 0100, 1000) и т.д. единич0 ное значение на выходе К5 соответствует четырем единицам в исходном коде.

Таким образом, на входах К1 - К5 комбинационной логической схемы 53-1 на каждом из четырех тактов появляется

5 унитарный код, положение единицы в котором характеризует количество единиц во входном коде дешифратора 55. С помощью комбинационной логической схемы 53-1 на каждом из четырех тактов вырабатывается двоичный код FO - F4, равный сумме содержимого регистра 51-1 и количеству единиц в столбце бинарной матрицы 4x4, а указанное значение запоминается в регистре 51-1 по сигналу записи, поступающему на пятый вход синхронизации блока 50 с четвертого выхода синхронизации блока 42. Так как в исходном состоянии содержимое регистра 51-1 нулевое, то на первом такте в него записывается значение количества единиц в первом столбце, на втором такте - значение количества единиц, равное сумме в первом и втором столбцах, на третьем такте - значение количества единиц, равное сумме в первом, втором и третьем столбцах, на четвертом такте - значение количества единиц, равное сумме в первом, втором, третьем и четвертом столбцах, т.е. общая площадь дефекта. В блоке 42 после установки в единичное состояние триггера 46 через элемент И 45-2 на счетный вход счетчика 48 поступают тактовые импульсы с выхода генератора 24 блока 4, Причем на вход счетчика 48 пройдет лишь четыре тактовых импульса, требуемых для обработки матрицы 4x4 в блоке 50, так как при появлении на четвертом выходе дешифратора 47 в блоке 42 синхронизации единичного значения через элемент ИЛИ 49-1 происходит сброс триггера 46 и установка в нуль счетчика 48. Сигналы записи на входы регистров 51-1 - 51-4 блока 50 поступают с выхода элемента ИЛ И 49-3 блока 42 и синхронизируют считывание информации столбцов матрицы 4x4 блока 50 и описанный выше процесс вычислений. Выход комбинационной логической схемы 53-1 подключен также к входу преобразователя кода 60-1, который стробируется сигналами с второго входа синхронизации блока 50, подключенного к шестому выходу блока 42. Выход синхронизации блока 42 через элемент ИЛИ 49-2 подключен к первому, второму и третьему выходам де- шифратора 47. Поэтому на выходе преобразователя 60-1 кода, соединенном с вторым информационным выходом блока 50, появляются коды, равные удвоенному значению количества единиц соответственно в первом, первом и втором, в первом, втором и третьем столбцах матрицы 4x4 блока 50, т.е. удвоенные значения частичных площадей дефекта по вертикали. Данные значения с второго информационного выхода блока 50 поступают на соответствующий вход блока 28 и запоминаются соответственно в третьем 30-3, втором 30-2 и первом 30-1 регистрах блока 28 по сигналам записи, соответствующим единичным значениям на первом, втором и третьем выходах дешифратора 47 блока 42, поступающих соответственно на второй, первый и третий

входы синхронизации блока 28 с соответствующих выходов синхронизации блока 42.

С помощью второго регистра 51-1, второго дешифратора 52-2 и второй комбинационной логической схемы 53-2 вычисляется первая частичная площадь дефекта по горизонтали - определяется количество единиц в нулевом разряде кода матрицы 4x4 блока 50 за четыре такта. Для

0 этого входные коды дешифратора 55 объединяются с помощью элементов ИЛИ на его выходе (выходы указанных элементов ИЛИ обозначены соответственно д1 и д2). С помощью элемента ИЛИ с выходом д1 объ5 единяются выходы дешифратора, соответствующие кодам, содержащим нулевые значения в нулевом разряде кода матрицы 4x4, Если на выходе появляется единичное значение, значите исходных ко0 дах, объединенных на выходе дешифратора 55 соответствующим элементом ИЛИ, в нулевом разряде кода матрицы 4x4 содержится единичное значение. Таким образом, на входах д1 и g2 комбинационной логической

5 схемы 53-2 на каждом из четырех тактов появляется унитарный код, положение единицы в котором характеризует наличие единицы или ее отсутствие в нулевом разряде кода матрицы 4x4. Через четыре такта при

0 появлении на седьмом выходе блока 42 синхронизации единичного значения с четвертого выхода дешифратора 47, которое поступает на третий вход синхронизации блока 50, происходит стробирование преоб5 разователя 60-2 кода и на третьем информа- ционном выходе блока 50 появляется удвоенное значение первой частичной площади дефекта по горизонтали.

С помощью третьего регистра 51-3.

0 третьего дешифратора 52-3 и третьей комбинационной логической схемы 53-3 вычисляется количество единиц в нулевом и первом разрядах кода матрицы 4x4 за четыре такта. На входах N1. N2 и N3 комбинаци5 онной логической схемы 53-3 на каждом из четырех тактов появляется унитарный код, положение единицы в котором характеризует: отсутствие единиц в нулевом и первом разрядах кода матрицы 4x4 - единица на

0 входе N1; наличие одной единицы в нулевом или первом разрядах кода матрицы 4x4 - единица на входе N2, наличие двух единиц - единица на входе N3. Через четыре такта при появлении на седьмом выходе блока 42

5 синхронизации единичного значения с четвертого выхода дешифратора 47, которое поступает на третий вход синхронизации блока 50, происходит стробирование преобразователя 60-3 кода и на четвертом информационном выходе блока 50 появляется

удвоенное значение второй частичной площади дефекта по горизонтали. С помощью четвертого регистра 51-4, четвертого дешифратора 52-4 и четвертой комбинационной логической схемы 53-4 вычисляется третья частичная площадь дефекта по горизонтали - определяется количество единиц в нулевом, первом и втором разрядах кода матрицы 4x4 за четыре такта. На входах С1, С2, СЗ и С4 комбинационной логической схемы 53-4 на каждом из четырех тактов появляется унитарный код, положение единицы в котором характеризует: отсутствие единиц в нулевом, первом и втором разрядах кода матрицы 4x4 - единица на входе . С1; наличие одной единицы в указанных разрядах - единица на входе С2; наличие двух единиц в нулевом, первом и втором разрядах кода матрицы 4x4 - единица на входе СЗ; наличие трех единиц - единица на входе С4. Через четыре такта при появлении на седьмом выходе блока 42 синхронизации единичного значения с четвертого выхода дешифратора 47, которое поступает на третий вход синхронизации блока 50, происходит стробирование преобразователя 60-4 кода и на пятом информационном выходе блока 50 появляется удвоенное значение третьей частичной площади дефекта по горизонтали. Вычисляются только три частичные площади дефекта по горизонтали и вертикали, так как четвертая частичная площадь соответствует общей площади дефекта.

Каждый преобразователь 60-1 - 60-4 кода представляет собой комбинационную логическую схему, преобразующую значение входного кода в удвоенное значение указанного кода на его выходе.

Рассмотрим теперь, что происходит в первом 29-1 и втором 29-2 узлах коррекции блока 28. Если из общей площади дефекта вычесть частичную площадь, то полученное значение характеризует остаточную площадь дефекта . Если из остаточной площади вновь вычесть частичную площадь дефекта, то знак разности характеризует отношение между остаточной и частичной площадями дефекта по критерию больше или меньше. На каждом следующем такте происходит увеличение частичной площади дефекта и вновь вычисляется разность. Указанный процесс вычислений аналогичен вычитанию из общей площади локального дефекта удвоенного значения частичной площади. Местоположение локального дефекта, расположенного вне элементов топо- логии фотошаблона, определяется геометрически центром тяжести. Поиск координаты X геометрического центра тяжести заключается в определении номера такта (от начала периода строчной развертки), на котором частичная площадь

дефекта равна остаточной или изменяется знак отношения указанных площадей, характеризующий операцию вычисления значения удвоенной частичной площади из общей площади дефектов. В первом узле

29-1 коррекции согласно описанному принципу осуществляется коррекция содержимого регистра 38, значение которого определяется количеством тактовых импульсов, характеризующих координату X

правой границы матрицы 8x8 от начала строки до появления импульса на четвертом выходе блока 42 синхронизации (захват дефекта). Значение указанного регистра содержит постоянную ошибку, равную девяти

тактам и связанную с ошибкой определения положения матрицы 8x8 по горизонтали, т.е. выработкой сигнала на четвертом выходе блока 42. Так как сигналы с элементов задержки поступают на сдвиговые восьмиразрядные регистры, происходит задержка выработки сигнала на четвертом выходе блока 42 на восемь тактов, а поскольку матрица 8x8 содержит сигнальное поле, то вносится задержка еще на один такт. В третьем

30-3, втором 30-2 и первом 30-1 регистрах блока 28 содержатся значения удвоенных частичных площадей дефекта по вертикали, т.е. удвоенные значения количества единиц соответственно в первом, первом и втором,

первом, втором и третьем столбцах матрицы 4x4 блока 50. Выходы указанных регистров подключены к первым информационным входам соответствующих компараторов узла 29-1. вторые информационные входы которых

подключены к первому информационному входу блока 28, на который с соответствующего выхода блока 50 при наличии единичного импульса с четвертого входа синхронизации блока 28 (сигнал поступает с седьмого

выхода блока 42, подключенного к четвертому выходу дешифратора 47) поступает значение общей площади дефекта с выхода регистра 51-1 блока 50. Считаем, что в компараторах 31-1 - 31-3 происходит вычитание из общей площади дефекта удвоенных значений частичных площадей и единичный признак 0 относится к данной разнице. Если на выходе признака 2: 0 одного из компараторов появляется нулевое значение, то на выходах компараторов, расположенных от него слева, также появляются нулевые значения, так как если удвоенное значение определенной частичной площади по вертикали больше значения общей площади, то удвоенное значение следующей частичной площади (которая заранее больше предыдущей) также больше общей площади. Таким образом, единичное значение может быть только на выходе одного из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32-1, 32-2. Если на выходе признака 0 третьего компаратора имеется нулевое значение, т.е. удвоенное значение количества единиц в первом столбце равно общей площади дефекта, то единичное значение появляется в результате инвертирования на первом инверсном входе шифратора 33 и на выходе элемента ИЛИ 40. Если на выходах компараторов 31-1,31-2,31-3 имеются единичные значения, а значение регистра 51-1 блока 50 не равно нулю (единичный сигнал на восьмом входе синхронизации блока 28), то единичное значение с выхода элемента И 36 появляется на четвертом входе шифратора 33. Таким образом, на входе шифратора 33 появляется унитарный позиционный код, положение единицы в котором определяет значение двоичного позиционного кода коррекции, вырабатываемого на его выходе. Бинарная матрица 4x4 блока 50 формируется в результате обработки информационного поля 6x6 матрицы 8x8 активным окном 3x3, формируемым в блоках 10 и 11. Четыре входа шифратора 33 соответствуют четырем положениям центра активного окна по горизонтали при обработке информационного поля 6x6. Если отсчтет вести от правой границы информационного поля, то первое положение центра активного окна равно двум тактам, второе положение центра активного окна - трем тактам, третье положение центра активного окна - четырем тактам, четвертое положение центра активного окна пяти тактам.

Таким образом, если появляется нулевое значение, инвертируемое на первом ин- версном входе шифратора 33, на его выходе должен быть выработан двоичный позиционный код числа тактов 9 + 2; если появляется единичное значение на втором входе шифратора 33, то на его выходе должен быть выработан двоичный позиционный код числа тактов 9 + 3; если появляется единичное значение на третьем входе шифратора 33. на его выходе должен быть выработан двоичный позиционный код числа 9 + 4; если появляется единичное значение на четвертом входе шифратора 33, на его выходе должен быть выработан двоичный позиционный код числа 9+5. Первый вход шифратора 33 и элемента ИЛИ 40 сделаны инверсными, чтобы использовать признак - значение разности компаратора 31-3 О. Сумматор 34 работает в режиме вычитания

при поступлении единичного значения с выхода элемента ИЛИ. Из значения регистра 38 вычитается значение коррекции, вырабатываемое шифратором 33. Указанная разность принимается за координату X геометрического центра тяжести локального дефекта, расположенного вне элементов топологии фотошаблона.

Поиск координаты Y геометрического

0 центра тяжести заключается в определении номера строки (от начала кадра), для которой частичная площадь дефекта по горизонтали равна остаточной или изменяется знак отношения указанных площадей, характе5 ризующий операцию вычисления значения удвоенной частичной площади из общей площади. Процесс вычисления аналогичен процессу вычисления в первом узле 29-1 коррекции. На первый информационный

0 вход узла 29-2 с третьего информационного входа блока 28 определения координат поступает удвоенное-значение первой частичной площади дефекта по горизонтали (т.е. удвоенное значение количества единиц в

5 нулевом разряде кода матрицы 4x4 блока 50 за четыре такта). На второй информационный вход узла 29-2 с четвертого информационного входа блока 28 поступает удвоенное значение второй частичной площади дефек0 та по горизонтали, т.е. удвоенное значение количества единиц в нулевом и первом разрядах кода матрицы 4x4 блока 50 за четыре такта. На третий информационный вход узла 29-2 с пятого информационного входа

5 блока 28 поступает удвоенное значение третьей частичной площади дефекта по горизонтали, т.е. удвоенное значение количества единиц в нулевом, первом, втором разрядах кода матрицы 4x4 блока 50 за че-0 тыре такта. На четвертый информационный вход узла 29-2 поступает значение общей площади дефекта. Так как все указанные значения формируются за четыре такта одновременно в регистрах 51-1 - 51-4 блока

5 50, то нет необходимости использовать для хранения указанных значений в блоке 28 промежуточные регистры, т.е. группу регистров типа регистров 30-1 - 30-3. При появлении единичного сигнала на четвертом

0 входе синхронизации узла 29-2 коррекции происходит определение величины коррекции для значения регистра 38, характеризу- ющего координату нижней границы матрицы 8x8 от начала кадра. Однако любой

5 из четырех возможных кодов коррекции на выходе шифратора 33 узла 29-2 коррекции отличается в меньшую сторону от соответствующих кодов в блоке на значение девять, т.к. ошибки определения положения матрицы 8x8 по вертикали не происходит.

Формула изобретения 1. Устройство для контроля дефектов фотошаблона, содержащее координатный стол, микроскоп и оптически соединенные и последовательно расположенные вдоль его

оптической оси блок подсвета и блок преобразования изображения в электрический сигнал, последовательно соединенные первый, второй и третий элементы задержки, первый блок выделения контура, анализато- ра дефектов контура, видеоконтрольный блок, смеситель, второй и третий сдвиговые регистры, информационные входы которых подключены к выходам соответственно первого, второго и третьего элементов задерж- ки, тактовые входы сдвиговых регистров соединены с тактовым выходом блока преобразования изображения в электрический сигнал, первый, второй и третий входы блока выделения контура соединены с выхо- дами последних трех разрядов первого, второго и третьего сдвиговых регистров, первый, второй и третий входы анализатора дефектов контура связаны с выходами последних трех разрядов первого, второго и третьего сдвиговых регистров, а четвертый вход - с выходом блока выделения контура, отличающееся .тем, что, с целью увеличения полноты контроля за счет распознавания локальных дефектов, в устрой- ство введены с четвертого по седьмой

элементы задержки, с четвертого по восьмой сдвиговые регистры, блок обработки информации электронного окна, блок определения координат дефекта и блок синхро- низации, вход четвертого эл.емента задержки и информационный вход четвертого сдвигового регистра подключены к первому информационному выходу блока преобразования изображения в электриче- ский сигнал, выходы четвертого, пятого и шестого связанных последовательно элементов задержки соединены с информационными входами соответственно пятого, шестого и седьмого сдвиговых регистров, вход первого элемента задержки подключен к выходу шестого элемента задержки, а

выход третьего элемента .задержки соединен с входом седьмого элемента задержки, выход которого соединен с информацион- ным входом восьмого сдвигового регистра, тактовые входы четвертого - восьмого сдвиговых регистров подключены к тактовому выходу блока преобразования изображения в электрический сигнал, выходы восьми раз- рядов четвертого и восьмого сдвиговых регистров, а также выходы первого и восьмого разрядов соответственно первого, второго, третьего, пятого, шестого и седьмого сдвиговых регистров соединены с информационным входом блока синхронизации, выходы синхронизации с первого по четвертый которого подключены соответственно к входам синхронизации с первого по четвертый блока определения координат, информационные входы которого подключены к соответствующим информационным выходам блока обработки информации электронного окна, первый - пятый входы синхронизации которого подключены соответственно к пятому - девятому выходам синхронизации блока синхронизации, седьмой выход синхронизации которого подключен к пятому входу синхронизации блока определения координат дефекта, выходы абсциссы и ординаты которого являются соответствующими выходами устройства, шестой, седьмой и восьмой входы синхронизации блока определения координат дефекта подключены соответственно к выходам строчных синхроимпульсов и кадровых синхроимпульсов блока преобразования изображения в элек- трический сигнал и к выходу синхронизации блока обработки информации электронного окна, вход установки нуля устройства соединен с входами установки блока определения координат дефекта, блока обработки информации электронного окна и блока синхронизации, тактовый вход блока синхронизации и девятый вход синхронизации блока определения координат дефекта связаны с тактовым выходом блока преобразования изображения в электрический сигнал, второй информационный выход блока преобразования изображения в электрический сигнал соединен с первым информационным входом смесителя, второй информационный вход которого и информационный вход блока обработки информации электронного окна связаны с выходом анализатора дефектов контура, выход смесителя соединен с входом видеоконтрольного блока.

2, Устройство пп. 1,отличающее- с я тем, что блок определения координат дефекта содержит два узла коррекции и группу регистров, информационные входы которых соединены с вторым информационным входом блока, входы управления записью - с первым, вторым и третьим входами синхронизации блока, а выходы - с первым, вторым и третьим информационными входами первого узла коррекции, первый, второй и третий информационные входы второго узла коррекции связаны с третьим, четвертым и пятым информационными входами блока, четвертые информационные входы узлов коррекции подключены к первому информационному входу блока, первый и второй входы синхронизации узлов коррекции соединены соответственно с восьмым и четвертым входами синхронизации блока, третий вход синхронизации второго узла коррекции связан с седьмым входом синхронизации блока, а тактовый вход и третий вход синхронизации первого узла коррекции подключены к шестому входу синхронизации блока, четвертые входы синхронизации узлов коррекции соединены с пятым входом синхронизации бло- ка, вход установки блока связан с входами установки узлов коррекции, информационные выходы первого и второго узлов коррекции подключены соответственно к выходам абсциссы и ординаты блока, тактовый вход первого узла коррекции соединен с девятым входом синхронизации блока.

а выход - к информационному входу регистра, вход разрешения записи которого соединен с вторым входом синхронизации узла, выходы шифратора и элементов И группы связаны соответственно с группами входов первого и второго слагаемых сумматора, выход которого подключен к информационному выходу узла, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с третьим входом синхронизации узла.

001 010 011 100 101 110

1

2

3 Ц

5

6

О С

1 1

1 11

000

О 01

1О

11

оо

О1

7

f

о 9 10

11

12 13

1110

1111

14

15

определения площади дефекта, вторые входы которых подключены к выходу дешифратора, входы которого соединены с выходами элементов И группы, первые входы которых связаны с первым входом синхронизации блока, а вторые входы - с выходами элементов задержки группы и информационным входом блока, который подключен к входу первого элемента задержки группы, информационные входы первого преобразователя кода группы соединены с выходами первого узла определения площади дефекта группы, информационные входы преобразователей кода группы, кроме первого, связаны с выходами соответствующих регистров группы, кроме первого, выход ненулевого значения и информационный выход первого регистра группы подключены соответственно к выходу синхронизации блока и к первому информационному выходу блока.

001 010 100 000

1

2

3

К2 IVZYfcVg

011 101 110 001 010 100

3 5

б

9

10

12

КЗ 3V5V6V9V10V12

111 011 101 110

7 11 13 И

К4 7V11V13V14

1111

15

К5

23

1698712 а2

кода

Входы ДС частичных сумм по вертикали ВХ 2

00000 00001

000 000 О 0 1 О 0 1 О 0 1

о о 1 1

1 1

1 О

1 1 о о

01

1О

о о о о

1 1 1

000

о о

о о

1

1 О 1

01100 01101 01110 01111 10000

. 1..5 Л..

6Х 1 ВХ 2 ° Т2 I3 Т5 I6 7 1 3 9 It0 J11 12 13 I14 5 1б

000 001 010 011 100 101 110 111

8 9

1 О 1 1 1 2 1 3 14 1 5

0001 0011 0101 0111 1001 1011 1101

1111

24

Выходы ДС

1

2 3

k

5

6

7

rt

о 9 10

11

12

13 1i 15 16 17

1 3 5

g2 - 1V3V5Y7V9YHV13V15

Таблицаб

Таблица 7

Таблица 9

Фиг. I

Фиг. 2

Фиг.З