Устройство для контроля дефектов фотошаблона

Устройство для контроля дефектов фотошаблона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723840/24 (22) 26.07.89 (46) 15.12.91. Бюл. N. 46 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) В.А.Лопухин, И.В,Федоров, Т.А.Семенова и Д.К. Шелест (53) 621.396 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1233107, кл. G 01 N 21/00, 1984.

Заявка Великобритании N. 1532901, кл. G 01 N 21/00, опублик. 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ФОТОШАБЛОНА (57) Изобретение относится к контролю и исследованию физических свойств материИзобретение 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 средств обнаружения локальных 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, „„5U„„1698712 А1 (si>s 6 01 N 21/00, G 05 В 23/02 алов 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. 4з.п. ф-лы, 9 табл., 4 ил.

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, 1698712 элемент ИЛИ-НЕ 35, элемент И 36, счетчик

37, регистр 38, группа 39 элементов И, первый 40 и;торой 41 элементы ИЛИ, блок 42 синхронизации, узел 43 элементов И (с инверсными входами), элемент 44 задержки, 5 элементы Y 45-1 и 45-2, триггер 46, дешифратоо 47, счетчик 48, группа алемеитОВ илИ

-"л - -- -":..:-:.::,:=. ло((50 обработки инфОрмации электро lиого окна, f руппа реГистров 51-1—

,: - .:.-руоп -:. Дешифраторов 52-1 — 52-4, 10 гр,. опe .,;;lfo.=: определения пла(цади дефекта (::,ц.;(.::..никло!Bf-fhblõ лОГических схем) 53-1 . --1, груд. ::, : элементов И 54, дешифратор ;, !,!,.:.,:.=-.:;:: —::::- ". !ЛИ 56, элементы 57, 58 и 59

;,...;-::-.-;;:.;:::,:.:,;ругпа-.. преобразователей 60-1 — 15

60 -- qа,,,-.,б ч 1 приведены ВХОДные Данные для:; од(;-=:.:-; Га частичных сумм по вертикали. 3 табл, 2 приведены значения частич1 .-l..l !".ЧММ 1 88P ГИКДЛИ. 20

Ниже приведена табл. 3 истинности

CÓ f4ÝòÎâ 8 ЙЛУ.; ПОЛСЧЕ-„.-8 QQC ИЧИЫХ СУММ flO

IB8РТИКс ЛИ, На Рересечеиии стрОки и стОлбца таблиць,:: . Гиииости (табл, 3} находится десяти- 25 чиае значение, двоичный код которого необходимо сформировать при одновременном появлении единичных значений в

f -ги-Гав ых кодах К1 — K5 и L1 — L17, при формировании двоичных кодов таб- 30

:,,;= ь .:сгиииости необходимо формировать лсги.:еск(48 функции, имеющие единичные эиач ч.1ия в разрядах ВыходнОГО кОда, ;,ф чюи,бр умм ,:; ца р. иулевОм разряде: 1, 3, 5, 7, 9, 35

1 (, (1 ::-.ьО(4 раэрядЕ: 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, ;-"î втором разряде: 4, Б, 6, 7, 12, 13, 14, 15; 40 в тоетьем разряде: 8, 9, 10, 11, l2, l3, 14, 1. э четвертом разряде, 16, огические функции для перВОй комби" и, (:,ионной логической схемы, 45

Единица в Hyfll880M паэряде:

::=о = (, К !УКЗЧ K5)$(LZY 4ч LGV LBY L10V

1Л2}) 1 (K1< (L1-1Ч Л6)Ъ(КЭа L14)V((K2V K4)5 (НЧ ". ЗЧ (5Ч (7Ч f 9Y И1Ч (13)Ч(К2(ч(Л5).

l-дииица в первом разряде: 50 - l = ((К1" КБ)В(3V L4Y l 7Y LBVL11V 1Л2)

K1 (L15 Ч 16)) Ч (К23 (L2 Y Э V L6 V L7Y (ЛОЧ! 11Ч Ll4V L15)j К35 (L1Y (2У L5VLGV

l 9 V (Л 0 Ч l 13 Y L14)) Y (К4ф((.1 V L4 Y L5 V LBV о fQYf 11V 12)) 55

-Е,.;ииица во втором разряде: „= (K1@Да6Ч L7 YL8Y L13ÓL14Y 1Я .",Лб) ;, j: Ра б (" 4 У L5 V (..GVL7V а2)ИЗУ И4У

l 15))Чг,"(Зр, (д Y (4 Ч (5 y LG V L11 V 1 12Ч1 13У

L14})V(K4(L2 V 3 V 14 V L5 V L10 Y L11 У L12V

1Л 3))Ч(К5(1 1 Ч 1 2 Ч ЗМ 4 V 1 9 Ч l 10 Y L11 V L l 2}), Единица в третьем разряде:

Еэ = (K15 (L9 Y L10 V И 1 L12 V L13 Vl 14V

L15> L16)) У (KZ $ (LB Y 9ЙЛ 0 У l 11 Y L12 V L13 V

L14 v L15}) У (КЗД (L7 v LB Y L9 Y L10 v L11 V и 2 т

ИЗЧ L14)) Y f K4gLG V L7 Y LB V L9 V L10 Y L11V

L12 V L13}) V(K5fff(L5flLG Y L7 YL8 ЧЕЯЧ 10 Ч П1У (Л2}).

Единица в четвертом разряде:

F4 = (К14 L17) Y (К2 3 L16) Ч (KÇ if(L15)Y (K4L14) У (К5 ф1 13), 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:

F0 = (g tg, М2}Ч(91фМ4)Ч g2$(M1Y M3).

Единица в первом разряде:

F1 = 918((МЗ УМ4) У92ф (М2Ч МЗ).

Единица во втором разряде:

Fz = (91ф М5) V(g2 lff M4).

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;

Ео =- (NQ(HZV H4Y HGVHB))Y((H1V НЗУ H5V

Н7ЩЙЗф(Н2У H4ffHG)j, Единица В первом разряде:

F2- (N18r (Н5 Y HGV H7Y НB))v(N25 (H4V

НБУН6ЮИ7)У(МЗЗГ(HÇ Ч Н4УН5 У Н6)).

Единица во втором разряде:

F2 = (й1ф (H5 Ч Н6 V Н7 V НB)) V (N2 ф (Н4 V

Н5 Н6 Ч H7) V (КЗЬ(НЗЧ H4VHSV Н6)).

Единица в третьем разряде:

Fз = (N1аH9) V(N2a Н8) У (N3gH7}, 8 табл. B приведены входные данные

ДлЯ поДс f8T8 частичной cVMMbf rfo f oPf430H1698712 тали 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 5 строках (нулевой, первый и второй разряды входного кода).

Значения сумм.

Единица в нулевом разряде: 1, 3, 5. 7, 9, 11; 10 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. 15

Единица в нулевом разряде:

Fo = (С13(62Ч64Ч66Ч68Ч610Ч612))У (С2 Я (61 Ч 63 V 65VG7YG9Y611)) У(С30»64 Ч 66 Y

G8VG10))Y(C4f(G1Y 63Ч65у67Ч69))

Единица в первом разряде: 20

F = (С10, (65 Ч 66 Ч 67Ч 68 V 613)) V (C2 fm, (C4VC5 YC6VC7VG12)) Y(C3%(63 Ч 64 Ч 65YG6 Y

61 1)) У (С4 3((62 V 63 Y 64 Ч 65 Y 6 10)).

Единица во втором разряде:

Ег = (С1Ь(65Ч GGY G7Y 68Ч613))Ч(С28» 25 (С4 Ч С5 ЧС6 Ч С7 У 612))У(СЗ $ (63 Y 64 Y 65 Ч

66Ч611))Ч(С48»(62Ч 63У 64Ч G5Y 610)).

Единица в третьем разряде:

Рз = (C15(69V G10V 611М612))Ч (С2В(68Ч

69ЧG10Y611Ч612))(63г»(C7YGBVG9YG11))Y 30 (C45(G6YG7YG8 Y 69 V 610)) Ч 615 613.

Устройство работает следующим образом, При включении питания на вход установки нуля устройства выдается единичный 35 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 40 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, 45

Контролируемый фотошаблон устанавливается на координатный стол 1. Изображение участка фотошаблона, высвеченное блоком 2 подсвета, увеличивается с помощью микроскопа 3 и проектируется на 50 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 55

"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 стробируется кадровыми и строчными испульсами синхронизатора 22. Элементы задержки совместно со сдвиговыми регистрами позволяет задавать бинарную матрицу 8х8, соответствующую участку исследуемого изображения размером 8 строк телевизионной развертки на 8 тактов в каждой строке, причем поле бинарной матрицы размером бх6 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 иэ дешифраторов анализатора 11 кодов 010 или 101 говорит о том. что в активном окне обнаружено элементарное отклонение от прямоугольности контура фотошаблона. Выходы дешифраторов анализатора 11 объединены на логическом элементе ИЛИ блока, выход которого является выходом анализатора 11.

В прототипе блоки 10 и 11 определяли эле1698712 ментарные отклонения от прямоугольности 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 сигналов 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 идентичны. элементу 57 и соединены с ним последовательно, то на их выходах бинарный сигнал задерживаетея 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 обьеме трех строк развертки телевизионной камеры 21, За период строчной развертки активное окно

3х3 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 матрицы 6х6, Следовательно, выходы последовательно соединенных элементов

57 — 59 задержки на строку, а также выход анализатора 11 задают бинарную матрицу элементарных отклонений от прямоугольности размером 4х4, получаемую в результате обработки информационного поля 6х6 бинарной матрицы активным окном Зх3 в совокупности с блоком 10 выделения контура и анализатором 11 дефектов контура, Матрица элементарных отклонений от прямоугольности 4х4 характеризует, таким образом, расположение локального дефекта, находящегося в информационном поле

6х6 участка исследуемого изображения раз5

55 мером 8 строк телевизионной развертки на

8 тактов в каждой строке. Каждый элемент укаэанной матрицы определяет наличие (1) или отсутствие (О) элементарного отклонения от прямоугольности в активном окне

3х3, Информационный вход блока 50, а также выходы элементов 57 — 59 задержки подключены к входам дешифратора 55 через элементы И 54. Поэтому функционирование 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, если локальный дефект, расположенный вне элементов топологии ;фотошаблона, и опадает в информационное поле бинарной матрицы 6х6. Критерий такого попадания определяется одновременным нулевым значением сигналов с первого да 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 сдвиговых регистров, Указанные разряды образуют сигнальное поле бинарной матрицы 8х8, и их значения поступают на информационный вход блока 42. Кроме того, значения разрядов с второго по седьмой пятого 15, шестого 16, седьмого 17, первого 7, второго

8 и третьего 9 регистров должны быть обьединены элементом ИЛИ, единичное ""-начение на выходе которого характеризует наличие дефекта в информационном поле бинарной матрицы 6х6. На выходе элемента

ИЛИ необходимо установить элемент НЕ, выход которого необходимо подключить к информационному входу блока 42. Указанные цепи не указываются, чтобы не услож-. 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 отображает 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, то единичный сигнал, характеризующий критерий попадания локального дефекта, расположенного вне элементов топологии фотошаблона, в информационное поле бинарной матрицы 6хб, не будет постоянно присутствовать на выходе узла 43, а бинарная матрица элементарных отклонений от прямоугольности 4х4 сформируется в блоке

50 только через промежуток времени, равный трем периодам строчной развертки телекамеры 21. Поэтому работу блока 42

1698712

10 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 6х6.

В этом случае содержимое счетчика 37 первого узла 29-1 коррекции содержит число, характеризующее координату Х правой границы матрицы 8х8 от начала строки, а со держимое аналогичного счетчика второго узла 29-2 коррекции содержит значение количества периодов строчной развертки от начала кадра, характеризующее координату

Y нижней границы матрицы 8х8 от начала кадра. Значения указанных координат являются базовыми, которые необходимо скорректировать для вычисления геометрического центра тяжести дефекта внутри матрицы 8х8. 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 8х8, запоминаются в регистрах 38; координата Х вЂ” 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 прямоугольности 4х4 блока 50. Единичный сигнал триггера 46 с пятого выхода синхронизации поступает на первый вход синхрони5

55 зации блока 50 обработки информации электронного окна. Через элементы И 54 значения с информационного входа блока

50 и с выходов последовательно соединенных элементов 57 — 59 задержки в виде четырехзарядного кода поступают на входы дешифратора 55. Каждый локальный дефект, расположенный вне элементов топологии фотошаблона,характеризуется общей площадью, которая определяется суммарным количеством единиц (элементарных отклонений от прямоугольности) в бинарной матрице 4х4. Эта общая площадь может складываться из частичных площадей дефекта, вычисляемых последовательно путем накапливания суммарного количества единиц в столбцах указанной матрицы (частичные площади дефекта по вертикали — для определения координаты Х), а,кроме того, может складываться путем накапливания суммарного количества единиц в строках укаэанной матрицы (частичные площади дефекта по горизонтали — для определения координаты Y).

Считаем, что нулевой разряд кода соот- . ветствует информационному входу, первый — выходу элемента 57 задержки, второй— выходу элемента 58 задержки, третий — выходу элемента 59 для матрицы 4х4 в блоке обработки информации электронного окна

50. На каждом из четырех тактов, требуемых для обработки матрицы 4х4, на входах дешифратора 55 появляется двоичный код, в котором необходимо вычислить количество 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 дефекта. Для этого входные коды дешифратора 55 объединяются с помощью элементов ИЛИ на его выходе, выходы указанных элементов

ИЛИ обозначены соответственно К1 — К5.

Если на выходе К1 появляется единичное 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. единичное 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 унитарный код, положение единицы в котором характеризует количество единиц во входном коде дешифратора 55. С помощью комбинационной логической схемы 53-1 на каждом иэ четырех тактов вырабатывается двоичный код F0 — F4, равный сумме содер1698712

12 жимого регистра 51-1 и количеству единиц в столбце бинарной матрицы 4х4, 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 впервом 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 4х4 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

ИЛИ 49-3 блока 42 и синхронизируют считывание информации столбцов матрицы 4х4 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 дешифратора 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 4х4 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

55 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 4х4 блока 50 эа четыре такта. Для этого входные коды дешифратора 55 объединяются с помощью элементов ИЛИ íà его выходе (выходы указанных элементов ИЛИ обозначены соответственно g1 и g2). С помощью элемента ИЛИ с выходом g1 обьединяются выходы дешифратора, соответствующие кодам, содержащим нулевые значения в нулевом разряде кода матрицы 4х4. Если на выходе появляется единичное значение, значит,в исходных кодах, объединенных на выходе дешифратора

55 соответствующим элементом ИЛИ, в нулевом разряде кода матрицы 4х4 содержится единичное значение. Таким образом, на входах g1 и g2 комбинационной логической 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 4х4. 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 60-2 кода и на третьем информационном выходе блока 50 появляется удвоенное значение первой частичной площади дефекта по горизонтали.

С помощью третьего регистра 51-3. третьего дешифратора 52-3 и третьей комбинационной логической схемы 53-3 вычисляется количество единиц в нулевом и первом разрядах кода матрицы 4х4 за четыре такта. На входах N1, N2 и N3 комбинационной 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 4х4 — единица на входе N1; наличие одной единицы в нулевом или первом разрядах кода матрицы 4х4— единица на входе N2, наличие двух единиц— единица на входе N3. Через четыре такта при появлении на седьмом выходе блока 42 синхронизации единичного значения с четвертого выхода дешифратора 47, которое поступает HB третий вход синхронизации блока 50, происходит стробирование преобразователя 60-3 кода и на четвертом информационном выходе, блока 50 появляется

1698712 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 4х4 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 4х4 — 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 4х4 — 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 топологии фотошаблона. определяется геометрически центром тяжести, Поиск ко5

55 ординаты Х 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 иэ 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 Х правой границы матрицы 8х8 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 8х8 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 8х8 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 4х4 блока 50. Выходы указанныхрегистров 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 иэ общей площади дефекта удвоенных значений частичных площадей и единичный признак 0 относится к данной разнице.

Если на выходе признака 0 одного из компараторов появляется нулевое значение, то на выходах компараторов, расположенных от него слева, также появляк>тся нулевые значения, так как если удвоенное значение определенной частичной площади по вертикали больше значения общей пло1698712

55 щади, 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 ЗЗ появляется унитарный позиционный код, положение единицы в котором определяет значение двоичного позиционного кода коррекции, вырабатываемого на его выходе, Бинарная матрица 4х4 блока 50 формируется в результате обработки информационного поля 6х6 матрицы 8х8 активным окном

Зх3, формируемым в блоках 10 и 11. Четыре входа шифратора 33 соответствуют четырем положениям центра активного окна по горизонтали при обработке информационного поля 6х6, 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

ЭЗ, на.его выходе должен быть выработан двоичный позиционный код числа 9+4: если появляется единичное значение на четвертом входе шифратора ЗЗ, íà его выходе должен быть выработан двоичный позиционный код числа 9+5. Первый вход шифратора 33 и элемента ИЛИ 40 сделаны инверсными, чтобы использовать приэнак— значение разности компаратора 31-3 "0".

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 Х геометрического центра тяжести локального дефекта, расположенного вне элементов топологии фотошаблона.

Поиск координаты У геометрического 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, характеризующий операцию вычисления значения удвоенной частичной площади из общей площади, Процесс вычисления аналогичен процессу вычисления в первом узле 29-1 коррекции. На первый информационный 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 нулевом разряде кода матрицы 4х4 блока 50 за четыре такта). На второй информационный вход узла 29-2 с четвертого информационного входа блока 28 поступает удвоен ное значение второй частичной площади дефекта по горизонтали, т.е. удвоенное значение количества единиц в нулевом и первом разрядах кода матрицы 4х4 блока 50 за четыре такта. На третий информационный вход узла 29-2 с пятого информационного входа блока 28 поступает удвоенное значение третьей частичной площади дефекта по горизонтали, т.е, удвоенное значение количества единиц в нулевом, первом, втором разрядах кода матрицы 4х4 блока 50 эа че-. 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

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 входе синхронизации узла 29-2 коррекции происходит определение величины коррекции для значения регистра 38, характеризующего координату нижней границы матрицы 8х8 от начала кадра. Однако любой иэ четырех возможных кодов коррекции на выходе шифратора 33 узла 29-2 коррекции отличается в меньшую сторону от соответствующих кодов в блоке 29-1 на значение девять, т,к. ошибки определения положения матрицы 8х8 по вертикали не происходит.

1698712

Таблица 1

Г

Выходы

ДС

Количеств

Входной код

Выходы

ДС

Обьединение выходов

ДС по количеству единиц в коде единиц в коде ВХ 1

0 0000

0000

К1

0001

001 0

0011

01 00

01 01

0»0

0001

01 00

1000

К2 = 1VZV4YS

0011 3

0 1 0 1 5

0110 б

1 001

1010 10

110012

0111

1 000

1001

1 С l l

1101

8

11

12

К3 = 3 5У6 9у10Ч12

1111

14

01117

1011 11

11 01 13

11014

K4 = 7Yl1 13 l 4

4 1111 мационными выходами второго — пятого блока, управляющий вход первого преобразователя кодов группы связан с вторым входом синхронизации блока, управляющие входы преобразователей кодов группы, кроме первого, подключ