Устройство дефектоскопического контроля планарных структур

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 Гт 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4292619/24-28 (22) 30.07.87 (46) 23.02.89. Бвл. 1 - 7 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) В.А.Лопухин, Ю.З.Бубнов, Д.К.Шелест, А.С.Гурылев, Г.Н.Явнов и А.П,Комиссарик (53) 531 ° 7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1321316, кл. G 01 N 21/27, 1986.

„„SU„„1460610 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЕФЕКТОСКОПИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ПЛАНАРНЫХ СТРУКТУР (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения — повыщение точности контроля за счет устранения углового рассовмещения между эталонной и контролируемой планарными. структурами.

Устройство дефектоскопического контроля планарных структур содержит ко14606 ординатный стол 16, где устанавливаются эталонная и контролируемая планарные структуры (ЭПС и КИС), которые с помощью оптической системы 1 проецируются на мишень 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 изображения, В начальном режиме работы коммутатора 13 формирователь

8 разностного изображения осуществляет одновременное совмещение позитивного иэображения 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 иэо11ра10 жения элементов перемещения. Блок 7 горизонтальной коррекции разностного изображения подавляет горизонтальные составляющие иэображения 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

11 -определения начала угловой коррекции изображения, блоки 12 и 14 вертикальной и горизонтальной коррекции изображения позволяют исключить элементы несовмещения иэ состава анализируемого разностного изображения путем электронного углового разворота этого изображения. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля планарных с труктур .

Целью изобретения является повышение то чно с т и ко нт роля з а счет ус транения углового рассовмещения между эталонной и контролируемой планарными структурами. 10

На фиг. 1. приведена структурная схема устройства; на фиг. 2. — принципиальная схема блока определения начала угловой коррекции изображения; на фиг. 3 — принципиальная схема блока 5 вертикальной коррекции изображения; на фиг. 4 — принципиальная схема коммутатора; на фиг, 5 " принципиальная схема блока горизонтальной коррекции изображения; на фиг. 6 -.принципиаль- 20 ная схема блока формирования электронного окна;..на фиг, 7 — определение знака угла смещения; на фиг, 8принцип угловой коррекции изображения; на фиг. 9 — определение начала 25 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 (ФРИ); 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 коррекдии иэображения, блок 15 оперативного управления и координатный стол 16 с двумя установочными местами, первое из которых предназначено для установки эталонной планарной структуры (ЭПС), второе — ля установки контролируемой планарной структуры (RIIC), оптически связанными соответственно с первой и второй телевизионными камерами 2 и 3, строчный синхровыход синхрогенератора 4 соединен с строчными синхровходами первой и второй

3 146061 телевизионных камер ? и 3, генератора

5 тактовых импульсов, блока 11 определения начала угловой коррекции изображения блока 12 вертикальной корФ

5 рекции изображения и блока 14 горизонтальной коррекции изображения, кадровый синхровыход синхрогенератора 4 соединен с кадровыми синхровходами первой и второй телевизионных камер 2 и 3, генератора 5 тактовых импульсов, блока 11 определения начала угловой коррекции изображения и блока 1? вертикальной коррекции изображения, выход генерато- 15 ра 5 тактовых импульсов соединен с тактовыми входами блока 6 вертикальной коррекции разностного изображения, блока 7 горизонтальной коррекции разностного изображения, блока 20

10 формирования электронного окна, блока 11 определения начала угловой коррекции изображения и блока 12 вертикальной, коррекции изображения, выход первой телевизионной камеры 2 25 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 формироваНия электронного окна, второй выход которого соединен с вторым входом блока 14 горизонтальной коррекции изображения первый выход — с входом блока 11 определения начала угловой коррекции изображения, выход которого соединен с тактовым входом блока

14 горизонтальной коррекции изображения, первый вход которого соединен с первым выходом блока 15 опе- 4р ративного управления, третий вход— с третьим входом блока 12 вертикальной коррекции иэображения и третьим выходом блока 15 оперативного управления, управляющий вход — с уп- 45 равляющим входом блока 12 вертикальной коррекции изображения и с вторым управляющим выходом блока 15 оперативного управления выход — с первым входом блока 12 вертикальной коррекции изображения, второй вход которого соединен с вторым выходом блока

15 оперативного управления, выход— с вторым входом коммутатора 13, ynl

Равляющий вход котоРого соединен с первым управляющим выходом блока 15 оперативного управления, выход — с вторым входом ФРИ 8, выход которого соединен с входом блока 6 вертикальной коррекции разностного изображения, выход которого соединен с входом блока 7 горизонтальной коррекции разно стного изображения, выход которого соединен с первым входом ВКУ 9.

Блок 11 определения начала угловой коррекции изображения (фиг. 2) выполнен в виде элемента 17 ИСКЛЮЧАЮ111ЕЕ

ИЛИ, первого и второго счетчиков 18 и 19, первого, второго, третьего и четвертого RH-триггеров ?0-23 и первого, 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 входом обратного счета второго счетчика

19, вторым входом пятого элемента ..И

?8 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 RSтриггера 22, R-вход которого соединен с S-входом второго RS-триггера и выходом второго элемента И 25, $-вход соединен с кадровым синхровходом блока 11 определения начала угловой коррекции изображения и S-входом вто- рого 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 17 ИСКЛЮЧАЮШЕЕ

14606!О

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

Блок 17 вертикальной коррекции изображения (фиг. 3) выполнен в виде регистра 30 сдвига, первого и второго счетчиков 31 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, (2n+1)-å информационные входы соединены с (2n+1)-ми выходами регистра 30 сдвига, где 2n+1 число элементов разложения электронного окна, и — 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 синхронходом блока 12 вертикальной коррекции иэображения, вход прямого и обратного счета соединены соответственно с выходами первого 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 является строчным синхровходом блока 12 вертикапьной коррекции изображения, первый вход соединен с выходом RS-триггера 33, Sвход которого соединен с инверсным ныкодом элемента 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с и-м и (и+

+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.

Коммутатор 13 (фиг. 4) выполнен н виде первого и второго элементов И

39 и 40 и элемента ИЛИ 41, выход ко5 торого является выходом коммутатора

13, первый и нторой входы соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И 39 и 40, первый вход первого элемента И 39 является 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

40 является нторым входом коммутатора 13, Блок 14 горизонтальной коррекции изображения (фиг. 5) выполнен в виде. первого и второго счетчикон 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 нходы соеди25 иены с первым входом блока 14 горизонтальной коррекции иэображения, адресные нходы соединены с выходами второго счетчика 43, вход разрешения предварительной установки которого соединен с обнуляющим входом первого счетчика 42 и строчным синхровходом блока 14 горизонтальной коррекции иэображения, входы прямого и обратного счета соединены соответственно с выходами первого и второго

35 элементов И 44 и 45, информационные входы соединены с третьим входом бло" ка 14 горизонтальной коррекции изображения, первый инверсный вход перво4I! го 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 элемента И 45, выходом первого счетчика 42 и входом разрешения предварительной установки первого счетчика

42, вход орратного счета которого является тактовым входом блока 14 горизонтальной коррекции иэображения, информационные входы соединены с вто« рым входом блока 14 горизонтальной коррекции изображения.

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

1 .выходом блока 10 формирования электронного окна, выходы и и n+1 D-триг«

14606 герон соодппеп1I с первым выходом блока 1О формирования электронного окна, 1)-вход первого D-триггера соединен с входом первого элемента задержки и

5 с входом блока 10 формирования электронного окна, синхровходы D-триггеров соединены с тактовым входом блока 10 формирования электронного окна, D-вход K+1 Р=тригreра соединен с выхо-)p дом К элемента задержки и входом K+1 элемента задержки, где К=1,...,2n-l, выход 2 элемента задержки соединен с D-входом 2n+1 D-триггера.

Устройство работает следующим образом.

Сравниваемые планарные структуры устанавливаются на координатный стол

l6 и фиксируются, после чего осуществляется сам процесс контроля. Требуе- 20 мая точность установки обеспечивается типовыми установочными приспособлениями. Увеличенные с помощью микроскопов оптической системы 1 изображения поверхностей ЭПС и КПС проеци- 25 руются на мишень видиконов соответствующих телевизионных камер 2 и 3 причем ЭПС сориентирована параллельно строчной развертке видикона первой телевизионной камеры 2. В телевизионных камерах сигнал с видеоусилителя подается в устройство предварительной обработки, в котором происходят квантование сигнала по уровню, его кодирование и фильтрация

35 изображения. Эти преобразованные видеосигналы и используются для дефектоскопического контроля планарных структур на экране ВКУ 9.

Видеосигнал квантуется по двум уровням (соответствующим логическим

"0" и 1", например подложка "0", а металлизация "l ).

Работа первой и второй телевизионных камер 2 и 3 и генератора 5 так- 45 товых импульсов синхронизируется с помощью строчных и кадровых синхроимпульсов, поступающих с кадрового и строчного синхровыходов синхронизатора 4 на соответствующие входы этих блоков.

Преобразованные видеосигналы поступают с выхода первой телевизионной камеры 2 на второй вход ВКУ 9 и первый вход ФРИ 8, а с выхода второй телевизионной камеры 3 — на информационный вход блока 10,формирования электронного окна и первый вход коммутатора 13, 10 8 с

На управляющем входе коммугатора

13 присутствует сигнал логического

О, который позволяет сигналу, присутствующему на первом входе элемента И 39, через элемент ИЛИ 41 попасть 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 иэображения

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 Heðòèêàëüíûå составляющие изображения элементов несовмещения, С выхода блока 6 вертикальной коррекции разностного иэображения 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 составляющих элементов несовмещения изображений сравниваемых планарных структур.

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

9 146061 изображения эталонной структуры дефекты контролируемой структуры. Однако на экране могут также наблюдаться и элементы вертикального и горизонталь5 но ro углового ра ссовмещения, выз ванного неточным совмещением ЭПС и KIIC 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 окна (2п+1), на третьи информационные входы блоков

12 и 14 вертикальной и горизонтальной коррекции;;изображения ввопится двоичный код номера n-ro столбца и и-й строки электронного окна.

Определив число тактовых импульсов 20 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,26 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- Э0 равляющие входы блоков 12 и 14 вертикальной и горизонтальной угловой коррекции иэображения в зависимости от знака угла + о или - д (фиг. 7) оператором подается соответственно либо логическая "1", либо логический 0".

После введения в устройство необходимой информации оператор подает подает сигнал логической "1" на управляющий вход коммутатора 13. После 40 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- 4 меры 3 видеосигнал поступает на вход блока 10 формирования электронного окна, в котором видеосигнал задерживается с помощью 2п последовательно соединенных элементов задержки, а 0 так как время задержки каждого элемента задержки составляет длительп ность одной строки, то на выходе элементов задержки будут одновременно вырабатываться видеосигналы (2п+1)-х рядом расположенных строк изображения синхронно с разверткой изображения видикона второй телевизионной камеры 3. Видеоканалы (2п+1)-х рядом

0 10 расположенных строк подаются на Dвходы 2n+1 D-триггеров и квантуются во времени тактовыми импульсами, поступающими с генератора 5 тактовых импульсов на С-входы D-триггеров,таким образом на выходах 2п+1 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 n+I D-триггера поступают также на информационный вход блока 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 HCKJIIO"

ЧАЮИЕЕ ИЛИ. Признаком начала угловой коррекции является появление изображения объекта в центре электронного окна одновременно в двух соседних строках иэображения (в и-й и n+I.)-й строке) (фиг.9), кроме того, необходимо запомнить количество тактовых импульсов с начала строки, чтобы избежать смещения всего иэображения в кадре. Это происходит следуюндм 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 и-й строки поступает на первый вход элемента

17 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второй вход первого элемента И 24, а информация (и+1)-й строки поступает на второй вход элемента 17 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первый вход первого элемента И 24, выход которого подключен к второму элементу И 25, выход элемента 17 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИПИ, являющийся инверсным, . подключен к В-входу первого BS-триггера 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 синхро выхода синхронизатора 4, которые устанавливают на выходе первого RSтриггера сигнал логической "1", который поступает на первый вход второго элемента И 25. На инверсно выходе элемента 17 ИСКДОЧАЮЩЕЕ ИЛИ сигнал логического "0" формируется в слу50

14606 чае, когда. на обоих входах одновременно отсутствуют сигналы логического

"0". или логической "1", т.е. когда изображение объекта не появилось в

5 электронном окне (в двух соседних строках логический "О" ), либо оно присутствует в двух соседних центральных строках (на входе — логические "1"). Одновременно с этим íà 1О выходе первого элемента И 24 сигнал логической "1" формируется только тогда, когда на его входах присутствуют сигналы логической "1", т е. когда в двух. соседних и-й и (п+1)-й )5 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- 20 гической "1", то на выходе второго элемента И 25 также будет присутствовать сигнал логической "1, что является признаком начала угловой коррекции. Если на первом входе вто- 25 рого элемента И 21 присутствует сигнал логического "01,.это значит с начала строчной развертки в и-й и (п+1)-й строках электронного окна поступила,.комбинация, когда в (и+1)-й gp строке электронного окна была логическая "1" (т.е, появилось изображение объекта), а в и-й строке — логический "0" (т.е. изображение объекта не появилось вообще либо появилась ступенька) (фиг, 9).В этом случае на выходе элемента 17 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ формируется сигнал логической "1", который, поступая на R-вход..первого

RS-триггера 20, устанавливает на его 40 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 синхроимпульса, т.е. до начала следующей строки.

С выхода второго элемента И 25 сигнал логической "1" поступает на

R-вход второго RS-триггера 21, устанавливая 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 RS-триггера 21 кадрового синхроимпульса со строчного синхровыхода синхронизатора 4, который устанавливает на выходе второго RS-триггера 21 сигнал логическо1О 12 го "0", 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 Р,,..., 8 уровень логического "О", т.е. обнуление первого счетчика 18 происходит с начала каждой строки. Это происходит до тех пор, пока в и-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 "0", который поступает на второй вход четвертого элемента И ?7, устанавливая таким образом на выходе четвертого элемента

И 27, а значит и на R-входе первого счетчика 18, сигнал логического "0".

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!

3 14606 к выходу третьего RS-триггера ?2, а на второй вход пятого элемента И 28 поступают тактовые импульсы с выхода генератора 5 тактовых импульсов. В

5 реэ ульт ат е на выходах первого счетчика 18 Q,,,...,Q до начала следующего кадра будет присутствовать число тактовых импульсов с начала строки до момента появления изображения объ- >0 екта измерения. С начала каждой последующей строки это число записывается во второй счетчик 19,поступая Hà его инфор" мационные входыЭ„...,D>.Ñ приходом очередного тактового импульса с выхо- 15 да генератора 5 тактовых импульсов на вход обратного счета -1 второго счетчика 19 от записанного в счетчик числа вычитается единица. Когда в результате вычитания число, записанное во втором счетчике 19, обратится в ноль, на выходе (О второго счетчика 19 сформируется сигнал логической "1", который поступает на $-вход четвертого ВБ-триггера 23. До прихо- 25 да этого сигнала на выходе четвертого RS-триггера 23 присутствует сигнал логического "0", так как íà его

R-вход поступает строчный синхроимпульс со строчного синхровхода блока

ll. При поступлении на S-вход 4-ro

RS-триггера 23 сигнала логической

"1" на его выходе также формируется сигнал логической "1", который поступает на первый вход шестого элемента И 29, Как только сигнал логической "1" поступает на первый вход шестого элемента И 29, íà его выход поступают тактовые импульсы, которые приходят с выхода генератора 5 такто- 4о вых импульсов на второй вход шестого элемента И 29, В результате на выходе блока 11 определения начала угловой коррекции тактовые импульсы присутствуют с момента начала появле- 45 ния изображения объекта измерения в строке. Тактовые импульсы с выхода блока 11 определения начала угловой коррекции изображения поступают на вход обратного. счета первого счетчика

42, являющегося тактовым входом блока 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 им10 14 пульсов с момента появления изображения в строке будет равно количеству тактовых импульсов в ступеньке (фиг. 8), осуществляя тем самым угловую коррекцию вдоль горизонтальной оси. 3ТО 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 число вводится оператором и присутствует на информационных входах D<, ...,Р первого счетчика 42 до конца контроля данной планарной структуры.

В момент начала угловой коррекции с выхода блока 11 определения начала угловой коррекции изображения на вход обратного счета -I первого счетчика 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 60 первого счетчика 42 сформируется сигнал логической "1", который поступает на вход разрешения предварительной установки С первого счетчика 42, вновь записывая в первый счетчик 42 число, присутствующее на информационных входах D D . Таким образом, на выходе 0 первоro счетчика 42 формируются сигналы логической ".1" при появлении каждой ступеньки. Одновременно с поступлением на вход pasрешения предварительной установки С первого счетчика 42 сигнал логической "1" поступает на вторые входы первого и второго элементов 44 и 45.

На первые входы этих элементов поступает сигнал логического "0" или

"1", который вводит оператор в зависимости от знака угла -в или +М соответственно. Так как первый вход первого элемента И 44 является инверсным входом, то сигналы, поступающие.на первые входы первого и второго элементов И 44 и 45, будут противоположны: друг другу.В соответствии с этим сигналы, поступакнцие на вторые входы элементов И 44 и 45, поступают в зависимости от знака угла либо на выход первого элемента И

15 14606

44, либо на выход второго элемента

И 45. Выходы первого и второго элементов И 44 и 45 подключены соответственно к выходу прямого и обратного

5 счета второго счетчика 43. В начале измерения на информационные входы D,...,D < поступает номер и-й ф ° ° ° ф строки, который записывается во второй счетчик 43 с приходом на вход раз- 0 решения предварительной установки С второго счетчика 43 строчного синхроимпульса со строчного синхровыхода синхронизатора 4. B зависимости от знака угла сигналы с выходов первого 15 или второго элементов И 44 и 45 поступают на вход прямого +I или обратного -1 счета второго счетчика 43, В момент появления ступеньки на выходе второго счетчика 43 формируется 2р номер последующей или предыдущей строки. Если угол +, то формируется номер последующей строки и наоборот. Информация о номере строки с выходов Ц,... Д второго счетчика 25 ф ° ° ° ф

43 поступает на адресные входы А,;... .А селектора мультиплексора 46. Йа информационные входы селектора мультиплексора 46 D,,...,D „, поступает информация с блока 10 формирования ЗО электронного окна. В результате на выходе селектора мультиплексора 46 формируется та строка, поступающая с блока 10 формирования электронного. окна, номер которой присутствует на адресных входах селектора мультиплексора 46.

С выхода блока 14 горизонтальной угловой коррекции изоДражения видеосигнал поступает на первый информа- 40 ционный вход блока 12 вертикальной угловой коррекции изображения.

Блок 12 предназначен дпя углового разворота изображения вдоль вертикальной оси путем смещения частей изображения друг относительно друга. Ра-. бота блока осуществляется следующим

1 образом. Видеосигнал поступает на информационный вход D R-регистра 30 сдвига, являющийся первым информацие- б0 онным входом блока 12 вертикальной угловой коррекции изображения, работа которого синхрониэируется тактовыми импульсами, поступающими на вход синхронизации С с выхода генератора

5 тактовых импульсов. На выходах

Я<,...,Ц регистра 30 сдвига одно n+ временно формируется информация, содержащаяся в (2п+1)-х тактах стро10 !6 ки. Таким образом, формируется горизонтальная составляющая электронного окна. Информация с выхода Р „и Q, „„ регистра 30 сдвига поступает на первый и второй входы элемента 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно. В случае появления на первом и втором входах элемента 34 ИСКЛЮЧАЮП1ЕЕ ИЛИ сигнала логической "1 на инверсном выходе этого элемента также формируется сигнал логической "1 . Этот сигнал, являющийся признаком начала вертикальной угловой коррекции, поступает на

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 синхронизатора 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 синхроимпульса со строчного синхровыхода синхронизатора 4, íà его выходе формиру-! ется сигнал логической "1" постуЭ пающий. 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 saпись 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, sаписанного в счетчик, вычитается единица. Когда число, записанное в первый счетчик

31, обратится в ноль, на его выходе

0 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 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 + о

17 14606 или -oL. Если значение угла +, то на управляющем входе присутствует сигнал логической "1", тогда на выходе второго элемента И 36 "èãíàë логической

"1 формируется при появлении каждой

11 l l

5 ступеньки, а на выходе первого элемента И 35 присутствует сигнал логического "0", так как его первый выход является инверсным, и в случае прихода сигнала логической "1" на нем присутствует сигнал логического

"0". 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 записывает- 2 0 ся в него в начале кадра с приходом кадрового синхроимпульса с кадрового синхровыхода синхронизатора 4 на вход разрешения предварительной установки С второго счетчика 32, В ре- 2g зультате на выходе второго счетчика

32 последовательно формируются номера последующих или предыдущих (в зависимости от знака угла) п-му такту тактов, которые поступают на адрес.30 ные входы селектора. мультиплексора

38. На информационных входах D1,..., D селектора мультиплексора 38 приХ tl44 сутствует информация, содержащаяся в (2п+1)-м такте электронного окна и

35 поступающая с выходов Ql,...,ß ре2 tlat гистра 30 сдвига. На выходе селектора мультиплексора 38 формируется видеосигнал развернутого изображения

КПС.

С выхода блока 12 вертикальной угловой крррекции изображения скорректированныйй по углу в идео сигнал по ступает 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 управля— ющий вход сигнала логической "1" на втором входе первого элемента И 39, являющегося инверсным, присутствует сигнал логического "0" 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 второго элемента И 40 присутствует сигнал логической "1" и скорректированный

10 18 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 иэображения скорректированного сигнала.

Таким образом, при подключении к РИ 8 скорректированного видеосигнала на экране ВКУ 9 оператор наблюдает исчезновение дефектов, связанных с неточным совмещением ЭПС и КПС по углу.

Формула из обретения е

1. Устройство дефектоскопического контроля планарных структур, содержащее координатный стол с двумя установочными местами, первое из которых предназначено 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 синхронизатора.и строчйы1ми синхровходами первой и второй телевизионных камер, кадровый синхровход соединен с кадровым синхровходом синхрогенератора и кадровыми синхровходами первой и второй телевизионных камер, последовательно связанные фррмирователь 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 иэображения, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами блоков вертикальной и горизонтальной коррекции разностного изображения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности контроля, оно снабжено блоком формирования

Ц

14 06 электронного окна, блоком определения начала угловой коррекции изображения, блоком вертикальной коррекции изображения, блоком горизонтальной

5 коррекции изображения, коммутатором и блоком оперативного управления, выход второй телевизионной камеры соединен с первым входом коммутатора и входом блока формирования электрон- 1О ного окна, тактовый вход которого соединен с тактовым входом блока определения начала угловой коррекции изображения, тактовым входом блока вертикальной коррекции изображения и выходом генератора тактовых импульсов, второй выход соединен с вторым входом блока горизонтальной коррек-. ции изображения, первый выход соедин нен с входом блока определения на- 20 чала угловой коррекции иэображения, строчный синхровход которого соединен с строчным синхровходом блока вертикальной коррекции изображения, строчным синхровходом блока гориэон" 25 тальной коррекции иэображения и строчным синхровходом синхронизатора, кадровый синхровход соединен с кадровым синхровходом блока вертикальной коррекции изображения и кадровым gp синхровходом синхронизатора, выход . соединен с тактовым входом блока горизонтальной коррекции иэображения, первый вход которого соединен с первым выходом блока оперативного управления, третий вход соединен с третьим входом блока вертикальной коррекции иэображения и третьим выходом блока оперативного управления, управляющий вход соединен с управляющим входом блока вертикальной коррекции иэображения и с вторым управляющим выходом блока оперативного управления, выход соединен с первым входом блока вертикальной коррекции изображения, вто- 4> рой 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 .

2 ° Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок вертикальной коррекции иэображения выполнен в виде первого и второго счетчиков, регистра сдвига, первого, вто10 20 рого и третьего элементов И, RS-триггера, элемента HCKJIN×ÀÈ!ÙÅ ИЛИ 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 2n+I — 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 инверсный 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 RSтриггера, S-вход которого соединен с инверсным выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 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 иэображения, вход синхронизации является тактовым входом блока вертикальной коррекции изображения, 3.. Устройство по п. 1, о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что блок горизонтальной коррекции изображения выполнен в виде первого и второго счетчиков, первого и второго элементов И и селектора мультиплексора, выход которого является выходом бло,ка горизонтальной коррекции изображения, информационные входы соедине2) 14606 ны с первым входом блока горизонтальной коррекции изображения, адресные входы соединены с выходами второго счетчика, вход разрешения предвари5 тельной установки которого соединен с обнуляющим входом первого счетчика и строчным синхровходом блока горизонтальной крррекции изображения, входы прямого и обратного счета сое- 1О динены соответственно с выходами первого и второго элементов И, информационные входы соединены с третьим входом блока горизонтальной коррекции изображения, первый инверсный вход первого элемента И и первый вход второго элемента И соединены с управляющим входом блока горизонтальной коррекции иэображения, вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом первого счетчика и входом разрешения предварительной установки первого счетчика, вход обратного счета которого является тактовым входом блока горизонтальной коррекции изображения, информационные входы соединены с вторым входом блока горизонтальной коррекции изображения. .4.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,блок определения начала угловой коррекции изображения выполнен в виде элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, шести элементов

И, четырех ВБ-триггеров, первого и

35 второго счетчиков, выход шестого элемента И является выходом блока определения начала угловой коррекции иэображения, первый вход соединен с выходом. четвертого RS-триггера, второй вход соединен с входом обратно-.

10 22 го счета второго счетчика, вторым входом пятого элемента И и тактовым входом блока определения начала угловой коррекции изображения, В-вход четвертого RS-триггера соединен с первыми входами четвертого и третьего элементов И, Я-входом первого RSтриггера и строчным синхровходом блока определения начала угловой коррекции изображения, S-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-триггера, S-вход которого соединен .с H-входом второго HS-xpvrrepa и кадровым сиихровходом блока определения начала угловой. коррекции изображения, H-вход соединен с S-входом второго HS-триггера и вьыодом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого

HS-триггера, второй вход соединен с выходом первого элемента И, выход второго RS-триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, первый и второй входы первого элемента И соединены с входом блока определения начала угловой коррекции изображения, вторым и первым входами элемента ИСКЛЮЧ1А1ОЩЕЕ ИЛИ соответственно, инверсный выход которого соединен с R-входом первого RS-триггера, ьщЭ

1460610

1460610 1460610

Составитель С. Конюхов

Редактор Л,Гратилло Техред П.Олейник Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 534/50 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101