Устройство для автоматизированного контроля фотошаблонов Советский патент 1981 года по МПК H04N7/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОН1РОЛЯ ФОТОШАБЛОНОВ

I

Изобретение относится .к радиотехнике и может использоваться для контроля изделий электронной техники.

Известно устройство для автоматизированного контроля фотошаблонов, содержащее последовательно расположенные лазер и расщепитель излучения, двухкоординатный стол с контролируемь1м и эталонным фотощаблонами, блок управления, выход которого подключен к двухкоординатному столу, а вход соединен с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого через блок разверток подключен к телевизионному датчику, а также последовательно соединенные блок обработки сигнала и выходной блок 1.

Однако известное устройство не позволяет проводать контроль дефектов фотошаблонов меньше 2-х мкм.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Для этого в устройство для автоматизированного контроля фотошаблонов, содержащее последовательно расположенные лазер и расщепитель изпучешчя, двухкоординатный стол с контролируемым и эталонным фотощаблонами, блок управления, выход которого подключен к двухкоординатному столу, а вход соединен с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого через блок разверток подключен к телевизионному датчику, а также последовательно соединенные блоки обработки сигнала и выходной блок, введены модулятор излучения, соединенный с блоком управления модулятора, трехуровневый дискриминатор и бинокулярная

10 оптическая система, при этом модулятор излуче1шя установлен между расщепителем излучения и двухкоорданатным столом, вход блока управления модулятора соединен с выходом синхрогенератора, бинокулярная оптическая

IS система установлена между двухкоординатным столом и оптическим входом телевизионного датчика, выход которого через трехуровневый дискриминатор пбдключен к блоку обработки сигнала.

70

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - графики, поясняющие его работу., 3 Устройство содерясит лазер 1, расщепитель 2 излучения, модулятор 3 излучения, блок 4 управления модулятора, двухкоординатный стол 5 с контролируемым 6 и эталонным 7 фот шаблонами, (ФШ) , блок 8 у11равлеш1я, биноку 1ярную оптическую систему 9, телевизионный датчик 10, блок 11 разверток, сижрогенератор 12, трехуровневый дискриминатор 13, блок 14 обработки сигнала, выходной блок 15. Устройство работает следующим образом. Поток излучения от источника когерентного излучения в качестве которого используются лазер 1, проходит через расщепитель 2 излучен на выходе которого формируются два параллел ных потока излучения. Эти потоки излучения npoxojyiT через модулятор 3, на контролируемы и эталонный ФШ 6 и 7. Управление работой модулятора 3 излучения обеспечивается блоком 4 управления модулятора. На вход блока 4 управле1шя модулятора подаются кадровые синхроимпульсы от синхрогенератора 12, что дает возможность обеспечения работы модулятора 3 синхронно с частотой полей. На фиг. 2 представлена временная диаграмм работы модулятора 3, где изображен кадровый гасящий импульс длительностью t к (ci) форсируемый во время обратного хода кадровой развертки; импульс длительностью tj (5), подаваемый на первый вход модулятора 3 во время обратного хода по кадру; импульс длительностью tg (о), подаваемый на второй вход модулятора 3. Как видно из графиков фиг. 2, управляющ напряжение подается на модулятор 3 последовательно, сначала на один, затем на другой входь, таким образом осуществляется попеременное освещение контролируемого эталонного ФШ 6,7 двумя неравномерными световыми потоками, что в дальнейщем позволяет разделить изображения от эталонного и контроли; ёмоГо фотощаблонов 7 и 6. Импульсная засветка. позволяет производить контроль фотошаблонов в движении, а подача управляющего напряжени во время действия кадрового гасящего импуль позволяет вести контроль в течение каждого кадра, т. е. в реальном масштабе времени. Перемещение эталонного ФШ 7 и контролируемого ФШ 6 осуществляется посредством двухкоординатного стола 5, который приводит в движение блоком 8 управления. На вход блока 8 управления подаются кадровые синхроимпульсы от синхрогенератора 12, таким образом, перемещение контролируемого и эталонного фотощаблонов 6 и 7 синхрогшо с час тотой полей. Бинокулярная оптическая система 9 проеди рует увеличе1шое совмещенное изображение контролируемых участков фотошаблонов 6 и «а телевизионный датчик 10. Развертка изображе ИЯ на телевизиакном датчике 10 осуществляется локом 11 разверток, который управляется синрогенератором 12. На выходе телевизионного датчика 10 формируется видеосигнал с уровнем пропорщ1ональным времени экспозиции эталонного и контролируемого фотощаблонов 6 и 7, который поступает на трехуровневый дискриминатор 13. На фиг. 3 представлена диаграмма формирования суммарного видеосигнала, который поступает на трехуровневый дискриминатор 13, .где изображен видеосигнал длительностью . и амплитудой Ui(Ct), соответствующий только участку эталонного фотошаблона 7; видеоа гнал длительностью 2. амплитудой Uj (6), соответствующий только участку контролируемого фотошаблона 6; суммарный видеосигнал {), соответствующий совмещенному изображениш контролируемого и эталонного фотошаблонов 6 и 7. Суммарньн1 видеосигнал при несовпадении участков топологии этaлo шoгo и контролируемого ФШ 7 и 6 несимметричен и состоит из следующих составляющих: видеосигнала длительностью- и амплитудой и,, соответствующего видеосигналу от участка топологии эталонного фотошаблона 7, видеосигнала длительностью СГ и амплитудой U, соответствуюшего видеосигналу от участка топологии совмещенного изображения контролируемого и эталонного фотошаблона 6 и 7, видеосигнала длительностью 1 и амплитудой U, соответствующего видеосигналу от участка топологии изображения контролируемого фотошаблона 6. Суммарный видеосигнал поступает на вход трехуровневого дискриминатора 13. Уровни дискриминации (фиг. Зв пунктир) выбраны таким образом, что на выходах дискриминатора 13 формируются электрические сигналы с нормированной амплитудой и длительностями: ., х 0(1 длительности импульсов, которые соответствуют первому, второму и третьему уровням трехуровневой дискриминации. Электрические сигналы с трех выходов трехуровневого дискриминатора 13 поступают на блок 14 обработки сигнала. В блоке 14 обработки сигнала производится восстановление видеосигналов и их анализ. Восстановление видеосигаапов производится в соответствии с выражением; -т -т-СI/ - ЧГа л U 586 нормированный по амплитуде импульс, длительность которого соответствует участку топологии от эталонного изображения; -tr., - номированный по амплитуде импульс, длительность которого соответствует участку топологии от контролируемого изображения; импульсы, длительности которых . соответствуют первому (верхнему), Олr J-чTlЛЧ l т «fy т ТТаг«ПГ«.Я«/ I D rtVUAILirt второму и третьему уровням дискриминации. При анализе видеосигналов импульс длительностью ТГ| выполняет роль памяти. Данные анализа вьшодятся на выходной блок 15. В устройстве возможен визуальный контроль дефектов фотошаблонов 6 и 7 на экране видеоконтрольного блока, входящего в состав выходного блока 15. В устройстве в качестве модулятора излу- IQ чения могут быть использованы два оптоэлектронных модулятора либо один электромеханический. Таким образом, в предлагаемом устройстве производится контроль дефектов фотошаблонов, но с более высоким геометрическим разрешением (до I мкм). Повышение геометрического разрешения достигается тем, что контроль производят по увеличенному совмешенному изображению от контролируемого и эталонного фотошаблонов 6 и 7, что дает воз можность исключить влияние диаметра лазерного луча на минимальный размер выявляе6мого дефекта, избавиться от дорогостоящей прецизионной оптики. Формула изобретения Устройство для автоматизированного контрюля фотошаблонов, содержащее последовательно расположенные лазер и расщепитель излучения, двухкоординатный стол с контролируемым и эталонным фотощаблонами, блок управления, выход которого подключен к двухкоординатному столу, а вход соединен с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого через блок разверток подключен к телевизионному датчику, а также последовательно соединенные блок обработки сигнала и выходной блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, введены модулятор излучения, соединенный с блоком управления модулятора, трехуровневый дискриминатор и бинокулярная оптическая система, при этом модулятор изл)1ения установлен между расщепителем излучения и двухкоординатным столом, вход блока управления модулятора соединен с выходом синхрогенератора, бинокулярная оптическая система установлена между двухкоординатным столом и оптическим входом телевизионного датчика, выход которого через трехуровневый дискриминатор подключен к блоку обработки сигнала, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. ЗЕЕЕ Trans Elektron. Oev. 1975, 22, N 7, с. 487-495 (прототип).