Телевизионное устройство для наблюдения процесса бестигельной зонной плавки полупроводниковых стержней

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (1 ) 538671 (61) Дополнительное к патенту (22) Заявлено 31. 10,73(21) 1968795/09 (51) М. Кл.

Н 04 N 7/18 (23) Приоритет (32) 02. 11. 72

P 2253789. 9 (31) P 2253724 2 (33) ФРГ

Государственный комитет

Совета Министроа СССР по делам изобретений и открытий (43} Опубликовано05. 12.76.Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 03.04.77 (53) у ДК 6 21. 397 (088,8) Иностранцы

Ханс Лао Штиглер, Ханс Штут и Хайнц LlpaKc (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Сименс АГ" (ФРГ) (71) Заявитель (54) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ ПРОБЕССА

БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

СТЕРЖНЕЙ

Известно телевизионное устройство для наблюдения процесса бестигельной зонной плавки полупроводниковых стержней, содержащее телевизионную передающую камеру, 10 выход которой через смеситель видеосигналов подключен к видеоконтрольному устройству, блок генерации измерительных меток, состоящий из генераторов пилообразного напряжения строчной и кадровой l5 частоты, формирователя импульсов и блока автоматического управления, на который подается сигнал с передающей камеры преобразователь ширины импульса в цифровой код, цифровой индикатор и синхронизатор, Ы

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной точности формирования измерительных меток.

Бель изобретения — повышение точнос,ти формирования измерительных меток.

Изобретение относится к телевидению, может использоваться для контроля размеров наблюдаемого объекта, находящегося в атмосфере защитных газов или под действием высоких температур. 5

Для этого в предлагаемое устройство введен цифровой кодер, входы которого под ключены к синхронизатору и формирователю импульсов блока генерации измерительных меток, в который введены три амплитудных компаратора с элементами установки порогов компарации, причем входы компараторов соответственно подключены к выходам генераторов пилообразного напряжения, а выходы компараторов соединены между собой и подключены ко входу формирователя импульсов блока генерации измерительных меток.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Перед объективом телевизионной передающей камеры 1 устанавливают контролируемый объект 2. Выход камеры через смеситель видеосигналов 3 подключен к видеоконтрольному устройству 4, например экрану телевизионной трубки, на которую проецируется контролируемый объект, с измерительными метками 5 шаблона. Блок

6 генерации измерительных меток состоит из генераторов пилообразного напряжения

538671

Для автоматического определения обьекта и регулирования рабочего процесса к телевизионной передающей камере 1, цифровому кодеру 17 и блоку 6 генерации измерительных меток подключен блок автоматического управления 16. Кроме того, выход цифрового кодера 17 соединен с регулирующим механизмом элементов установки порогов компарации 13 — 15, обрабатывающими наблюдаемый объект, например, с устройством для регулирования протяженности участка при определении зоны плавления полупроводникового материала.

При этом определяется вертикальное положение измерительных меток путем сравнения подаваемого генератором 8 пилообразного напряжения кадровой частоты в со55

60 строчной 7 и кадровой 8 частот, формирователя импульсов 9 и трех амплитудных компараторов 10 — 12 с элементами установки порогов компарации 13 — 15, причем входы компараторов 10-12 соответственно подключены к выходам генераторов пилообразного напряжения 7 и 8, а выходы соединены между собой и подключены ко входу формирователя импульсов 9.

Устройство также содержит блок автоматического управления 16, на который подается сигнал с передающей камеры 1, соединенной с блоком генерации измерительных меток 6, цифровым кодером 17, преобразователем ширины импульсов в цифровой код 18, и соединенные с цифровым кодером 17 цифровой индикатор 19 и синхронизатор 20. Последовательно с компаратором 12 включен счетчик строк 21.

Телевизионное устройство работает следующим образом.

Снятое телевизионной передающей камерой 1 изображение объекта 2 воспроизводится на экране видеоконтрольного устрой- 25 ства 4.

Через смеситель видеосигналов 3 одно« временно в телевизионном изображении диафрагмируются на экране видеоконтрольного устройства 4 измерительные метки 5 Зо шаблона, размеры которого и его положение устанавливаются в блоке генерации измерительных меток 6„

При помощи цифрового кодера 17 измеренная величина в цифровой форме появляется на цифровом индикаторе 19 и диафрагмируется через преобразователь ширины импульсов в цифровой код 18 и смеситель видеосигналов 3 на телевизионном изображении на экране видеоконтрольного устройства 4. ответствии с изменением изображения с регулируемым постоянным напряжением, которое подается с элемента установки порога компарации 15, причем сравнение происходит в компараторе 12 блока 6 генерации измерительных меток. Если пилообразное напряжение достигает величины регулируемого постоянного напряжения, переключается выход компаратора 12. Поскольку генератор 8 синхронизирован с импульсами телевизионной установки, которые изменяют изображение, то и изменение состояния выхода компаратора 12 оказывается синхронным с изменением изображения. Таким образом, имеется собственно смещение во времени, которое соответствует отрегулированному постоянному напряжению. Временное смещение определяет затем вертикальное положение измерительных меток 5. С помощью включенного последовательно с компаратором

12 счетчика строк 21 ширина измеритель ной метки 5 может изменяться вплоть до размера высоты изображения. В зависимости от выбора необходимого количества строк выбранные строки, пройдя через смеситель видеосигналов 3, могут затем наблюдаться в виде светлой или темной полосы на экране видеоконтрольного прибора 4.

Горизонтальное расстояние между двумя измерительными метками 5 устанавливают таким образом, что при этом импульсы генератора пилообразного напряжения строчной частоты 7, например, 15625 гц, сравниваются постоянными напряжениями, которые устанавливаются на элементах установки порога компарации 13 и 14 в каждом из компараторов 10 и 11. Поскольку генератор 7 аналогично синхронизирован по строкам с импульсами телевизионной установки, изменение состояния компараторов 10 и 11 также синхронизировано с началом строк. Имеется собственно временное смешение, которое соответствует установленным постоянным напряжениям, в результате чего определяется горизонтальное расстояние между измерительными метками 5.

Изменение состояния на выходах компараторов 10, 11 вызывает в дальнейшем подачу счетных импульсов через формирователь импульсов 9 за период изменения хотя бы одного выхода компаратора 10 (11), которое соответствует горизонтальному расстоянию между обеими измерительными метками 5. В дальнейшем эти импульсы оцениваются в цифровом кодере

5386

17 и подаются на цифровой индикатор 19 или же через преобразователь ширины импульсов в цифровой код 18 и смеситель видеосигналов 3 диафрагмируются на экране видеоконтрольного устройства 4. 5

Таким образом, предлагаемое телевизионное устройство позволяет на экране видеоконтрольного устройства 4 одновременно с изображением наблюдаемого объекта !О диафрагмировать две определенным образом и независимо друг от друга перемещаемые измерительные метки 5, которые могут совмещать свои конечные точки с изображением измеряемого объекта; при этом результат измерения положения меток определяется в цифровом виде и появляется как число на экране видеоконтрольного устройства 4 в виде диафрагменной величины.

Ширина измерительных меток 5 может регулироваться в любых пределах как вручную, так и автоматически, и эти метки могут диафрагмироваться в виде светлой или темной полосы в телевизионное изображение. При этом оказывается возможным благодаря горизонтальному и вертикальному регулированию и возможности расширения измерительных меток показывать на экране только измеряемый объект и его ближайшую область, в результате чего могут быть исключены из области наблюдения элементы, вызывающие помехи, как, например, отражаемые импульсы.

Формула изобретения

Телевизионное устройство для наблюдения процесса бестигельной зонной плавки полупроводниковых стержней, содержащее телевизионную передаюшую камеру, выход которой через смеситель видеосигналов подключен к видеоконтрольному устройству, блок генерации измерительных меток, состоящий из генераторов пилообразного напряжения строчной и кадровой частот, формирователя импульсов и блока автоматического управления, на который подается сигнал с передаюшей камеры, преобразователь ширины импульса в цифровой код, цифровой индикатор и синхронизатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования измерительных меток, в него введен цифровой кодер, входы которого подключены к синхронизатору и формирователю импульсов блока генерации измерительных меток, в который введены три амплитудных компаратора с элементами установки порогов компарации, причем входы компараторов соответственно подключены к выходам генераторов пилообразного напряжения, а выходы компараторов соединены между собой и подключены ко входу формирователя импульсов блока генерации измерительных меток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции К 1589854, кл.

5 02 В, 31.03.70.

538671

Составитель И. Черняк

Редактор Б. Федотов Техред М. Ликович корректор В. Зорина

Закаэ 5742/35 Тираж 842 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушскаи наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4