Устройство для измерения координат элементов фотошаблонов

 

40925I

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕтения

Союз Советскик

Социалистических

Респу6лик

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 20.04.71 (№ 1653069 I 8-24 ) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 30.11.73. Бюллетень № 48

М.Кл, G 06k 11/00

Гасударственный камнтет

Совета в1нннатрае СССР

R0 делам нзааретаннй н аткаытнй

УДК 681.327.12 (088.8) Дата опубликования описания 12.08.74

Автор изобретения

И. И. Цуккерман

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ

ЭЛЕМЕНТОВ ФОТОШАБЛОНОВ и

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны устройства для измерения координат элементов фотошаблонов, содержащие оптически связанные электроннолучевую трубку с блоком управления, объектив, непрозрачные зеркала, кадровую рамку и две эталонные решетки, расположенные в плоскостях изображений сканирующего пятна, фоточувствительные приемники с видеоусилителями и формирователями с коордннатометром. Однако известные устройства обладают малой точностью отсчета координат.

С целью исключения этого недостатка в предложенном устройстве эталонные решетки ориентированы под углом 45 к направлению строчной развертки, между видеоусилителем и соответствующим формирователем включен блок дифференцирования видеосигнала, выполненный, например, в виде вычитающей схемы, включенной между входом и выходом линии задержки.

11» фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства, где:

1 — электроннолучевая трубка (ЭЛТ); 2— система управления электронным пучком; 8— устройство управления ЭЛТ; 4 — система обмена информацией (СОИ); 5 — - ЭВМ; б — экран ЭЛТ; 7 — кадровая рамка; 8 — объектив;

9 — полупрозрачное зеркало; 10 — эталонная решетка; 11 — эталонная решетка У; 12— полупрозрачное зеркало; 18 — 15 — коллективы; 1б — 18 — фотоэлектронные умножители (ФЭУ); 19 — 21 — видеоусилители; 22, 28— формирователи; 24 — блок дифференцирования; 25 — формирователь; 2б — координятометр.

На фиг. 2 показан фрагмент взаимного расположения эталон rrrx решеток п направ1О лепия строчной развертки при оптическом совмещении (при проекции ня плоскость экрана б ЭЛТ 1) сканируемого изображения н линий решеток. Приняты следующие обозначения; Х, У вЂ” — декартовы координаты; т,, 15 х,+1и У „, _#_„+i-- координаты линий соответствующих решеток, образуюгцих зону; АВ— линия строчной развертки, С вЂ” граница объектива па фотошаблонс, псресскяемяя линией АЬ .

2О Прсдлягясмое устройство для измерения координат фотошяблонов представляет собой систему тип» «Бегущий луч», снабженную допол ительпыми устройствами для анализа видеосигнала и связи с ЭВМ. Электропнолуче2я вая трубка 1 оснащена системой 2 для управления пучком (отклонение, фокусировка, динамическая коррекция аберрацией и т. п.).

Эта система подключена к устройству управления ЭЛТ 8, вход которого связан с систе30 мой обмена информацией 4, подключенной к

409251

ЭВМ 5. Между плоскостями экрана 6 и фотошаблона, находящегося в кадровой рамке 7, установлены последовательно объектив 8 и полупрозрачное зеркало 9, Между плоскостями эталонных решеток 10 и 11 с одной стороны и зсркалом 9 — с другой установлено второе полупрозрачное зеркало 12. За плоскостями фотошаблопа и эталонных решеток последовательно устаиовле;1ы коллективы 13 — 15 и

ФЗУ 16 — 18 соответственно. Эталонные решетки 10 и 11 представляют собой группы прозрачных, параллельных, прямых, тонких полосок (линий) на непрозрачном фоне. Они установлены так, что оптическая проекция обоих групп на плоскость экрана ЭЛТ образует оргогональную сетку декартовых координат Х, У (фиг. 2). Особенностью установки эталонных решеток является то, что проекции их линий образуют с направлением строчной развертки АВ (фиг. 2) на экране ЭЛТ угол

45 . Выходы ФЭУ соединены с видеоусилителями 19 — 21 соответственно. Выходы усилителей 20 и 21 подключены ко входу формирова1елей 22 и 23 непосредственно. Эти формирователи представляют собой устройства для двустороннего ограничения и усиления видеоимпульсов. Особенностью устройства является то, что выход видеоусилителя 19 соединен со входом блока дифференцирования видеосигнала 24, выполненного, например, в виде вычиT0IoILLåé схемы, включенной между входом и выходом линии задержки. Выход блока 24 соединен со входом формирователя 25. Выходы всех трех указанных формирователей соедпнсны с координатометром 26, содерисащим генератор тактовых импульсов, схемы совпадения, счетчики импульсов и выходные регистры, соединенные с СОИ 4.

Устройство работает следующим образом.

ЭВМ 5 через СОИ 4 подает команду в устройство управления 3. Устройство 3 с помОщью системы 2 формирует и Отклоняст пу ° ui по указанным Э15М адресам, например, для считывания реперов с целью привязки фотошаблона к системе координат эталонных решеток или для считывания участков изображений на фотошаблоне с целью определения их координат относительно эталонных решеток. Пятно, созданное на экране б ЭЛТ 1, ото. бражается объективом 8, Световой поток, рас. щепляясь полупрозрачными зеркалами 9 и

12, фокусируется одновременно в плоскостях фотошаблона в кадровом окне 7 и на плоскостях эталонных решеток 10 и 11.

Промодулированпый указанными изображениями, on поступает через коллективы

13 — 15 на ФЭУ 16 — 18 соответственно, а возникающие при этом видеосигналы усиливаются видеоусилителями 19, 20, 21 также соответственно, Относительно короткие видеоимпульсы от эталонных решеток поступают непосредс-1венно в формирователи 22 и 23, где формируются импульсы, поступающие в координатометр 26. В координатометре эти импульсы подаются на схемы совпадения одновре5

20

50 менно с периодическими тактовыми импульсами. Счетчики регистрируют номера тактовых импульсов, пришедших в схемы совпадения в моменты времени, когда туда же поступают гередние и задние фронтЬ1 импульсов, сформироганных из видеосигналов решеток. Таким образом получается информация о расположении линий решеток относительно шкалы, определяемой послсдоватс II HocTblo тактовых импульсов. Поло кспие границы 06 секта фотошаблона н;1 i ioii шка lе полу 1ается как число тактовых и. 1пульсов, отсчиташ1ое счетчиком B координатометре 26, соответству1ощее приходу переднего H заднего фронтов импульса, сформированного в формирователе 25. Благодаря тому, что в этот формирователь сигнал подавался не непосредственно от видеоусилителя 19, а через устройство дифференцирования 24, на входе формирователя оказывается тоже относительно ко роткий импульс несмотря на 1о, что гра1;ица

МОжЕт ПрИНадЛСжатЬ ОтИОСПтЕЛЬНO ШИ",о СО протяженному объекту. Регистрация положения переднего и заднего фронтов продифференцированного видеоимпульса позволяет определить его середину, соответствующую условной границе Объекта и создает возможность в ЭВМ 5, куда через СОИ поступают все данные от координатометра 26„вычислить интерполяцией действительное положе1 ие границы относительно жесткой системы отсчета, т. е. относительно двух известных соссдних линий У=У, и У=У,; 1 и двух H3B(стных соседних линий Х=Х„и Х=Х,. i, заданных самой ЭВМ 5 через СОИ 4 в устройство управления 3 в виде кодов адреса зоны считывания. Для определения координа1ы Х надо прибавить к координате Х „ величину, полученную при интерполяции между соседними линиями решеток, например величину, полученную при умножении расстояпия между соседними линиями Х,.+1 — Х, на отношение числа тактовых импульсов между пересечен1 ой строкой АВ линии Х вЂ” Х, и точки С, соответствующей указанной условной границе, опредсляемой как указывалось выше, к числу тактовых импульсов между линиями Х, и Х, i . Аналогично определяется координата У той же точки С. для чего производится интерполяция между соответствующими линиями У„и УДl i.

Предмет изобретения

Устройство для измерения координат элементов фотошаблонов, содсржащес оптически связанные электроннолучсвузо трубку (ЭЛТ) с блоком управления, об.ьектив, полупрозрачные зеркала, кадровую рамку и две эталонные решетки, расположенные в плоскостях изображений сканирующего пятна, фоточувс1.вительные приемники с видеоусилителями и формирователями, соединенными с координатометром, отличаюцаеся тем, что, с целью повышения точности отсчета координат, между видеоусилителем сигнала фотошаблона и соответ409251

Р 6 9

7З Ю

Хк Л „

n ) 1 . ! lа .

Составитель Г. Ни ииоровив

Техреп Т, Мироиова

Редактор В. Девятов

I(oj>pci:тор С. Тtoj;: га

Закаэ 1722 Изд. М 1131 Т ii р ".я 635 Ил.". r::"" r

Ц1-1И11П11 Государственного ко.,штста Совета . 1.иш стров СССР ио делам nnoéðeòeíèjj и открытий

Москва, К-35, I аушская иаб.,;i,. -1/5

Загорская типография

5 ству1ощим формирователем вкл1очejj блок дифференцирования, а эталонные реп1етки выполнены в виде пластин из непрозрачного ::àтериала с прозрачными полосам1:, расположенными под утлом 45 к направленил строчной развертки ЭЛТ.