JP2961992B2

JP2961992B2 - 光学像の境界検出装置

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Publication number: JP2961992B2
Application number: JP25040991A
Authority: JP
Inventors: 寿一米山
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: JPH0560512A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学像の境界検出装置
に関し、例えば顕微鏡による被検査物の光学像の境界を
比較的少数の光センサを用いることにより適確に検出で
きるようにする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】顕微鏡などによる観察の際に被検査物の
光学像の境界を光電的に検出するいわゆるポイント・セ
ンサが使用されている。このポイント・センサは、例え
ば顕微鏡観察の際にマイクロメータなどの移動量読取り
装置を備えた移動ステージ上に載置した検査物の大きさ
を該検査物の光学像から計測する場合などに使用され
る。

【０００３】従来、このようなポイント・センサのよう
な境界検出装置の１つとして例えば図５に示されるもの
が知られている。同図の境界検出装置は、円形の光セン
サ１ａとこの光センサ１ａを取り囲む環状の光センサ１
ｂ、および各光センサ１ａ、１ｂの出力を増幅する増幅
器３ａ、３ｂを備えている。なお、図５においては、斜
線部５によって境界検出装置に投影される光学像の暗部
を示している。

【０００４】このような境界検出装置においては、セン
サ１ａ、１ｂの面積をそれぞれＳ_Ａ、Ｓ_Ｂとし、各増幅
器３ａ、３ｂのゲインをそれぞれＫ_Ａ、Ｋ_Ｂとし、かつ
このような境界検出装置に投影される光学像によって区
分される光センサ１ａの明部の面積をＳ_ＡＢ、暗部の面
積をＳ_ＡＤ、光センサ１ｂの明部の面積をＳ_ＢＢ、暗部
の面積をＳ_ＢＤとし、各増幅器３ａおよび３ｂの出力を
それぞれＶ_ＡおよびＶ_Ｂとすると、Ｖ_Ａ＝Ｋ_Ａ（Ｓ_ＡＢ・Ｉ_Ｂ＋Ｓ_ＡＤ・Ｉ_Ｄ）＝Ｋ_Ａ（Ｓ_ＡＢ・Ｉ_Ｂ＋（ＳＡ−Ｓ_ＡＢ）・Ｉ_Ｄ） …（１）Ｖ_Ｂ＝Ｋ_Ｂ（Ｓ_ＢＢ・Ｉ_Ｂ＋Ｓ_ＢＤ・Ｉ_Ｄ）＝Ｋ_Ｂ（Ｓ_ＢＢ・Ｉ_Ｂ＋（Ｓ_Ｂ−Ｓ_ＢＢ）・Ｉ_Ｄ） …（２）となる。

【０００５】次に、各光センサの面積に対応してゲイン
を補正するため、Ｋ_Ｂ＝Ｋ_Ａ・Ｓ_Ａ／Ｓ_Ｂとおいて、Ｖ
_Ａ−Ｖ_Ｂ＝０になる条件を求めると、（１）Ｓ_ＡＢ＝Ｓ_Ａ／２、Ｓ_ＢＢ＝Ｓ_Ｂ／２すなわち、光学像の境界が各光センサ１ａ、１ｂの中心
を通った場合、（２）Ｓ_ＡＢ＝Ｓ_Ａ、Ｓ_ＢＢ＝Ｓ_Ｂすなわち、各光センサ１ａ、１ｂが共に全面照射されて
いる時、（３）Ｓ_ＡＢ＝０、Ｓ_ＢＢ＝０すなわち、各光センサ１ａ、１ｂが共に全面ダークの
時、の３つの場合がある。従って、各増幅器３ａ、３ｂ
の出力Ｖ_Ａ、Ｖ_Ｂから何らかの手段によって上記（１）
の条件を検出すると、光学像の境界が光センサ１ａ、１
ｂの中心を通ったことが検出できる。

【０００６】すなわち、このような境界検出装置におい
て、前記（１）の条件のみを検出するためには、出力Ｖ
_Ａ、またはＶ_Ｂがそれぞれ全面照射の時の出力と全面ダ
ークの時の出力との差の１／２程度になる時を検出すれ
ばよい。このため、測定の前に、全面照射時の出力Ｖ
_ＡＢと全面ダーク時の出力Ｖ_ＡＤを測定し、Ｖ_Ｔ＝（Ｖ_ＡＢ−Ｖ_ＡＤ）／２となるよう調整された図示しないウィンド・コンパレー
タを利用して各出力Ｖ_Ａ、Ｖ_ＢのレベルがＶ_Ｔの近傍で
あることを判定する。

【０００７】ところが、このような境界検出装置におい
ては、光学像の照度が顕微鏡の倍率、被検査物の反射
率、照明用ランプの輝度などによって大幅に変動する。
このため、この境界検出装置を用いる場合には、測定条
件および被検査物などが変わるたびごとに前記ウィンド
・コンパレータの検出レベルの補正を行なうことが必要
であり、境界検出操作が繁雑になるとともに、適確な境
界検出を行なうことがかなり困難であるという不都合が
あった。

【０００８】図６の（ａ）および（ｂ）は、別の従来例
の境界検出装置を示す。同図の境界検出装置は、前記同
心円上の光センサに代えて、正方形の各頂点位置に配置
された４個の光センサ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを用い
る。また、各光センサ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにはそれ
ぞれ図示しない増幅器などが接続されており、各増幅器
の出力を例えばＶ_Ａ、Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃ、Ｖ_Ｄとする。このよ
うな境界検出装置においては、（１）光学像の境界が境
界検出装置の中心点９を通った時、（２）各光センサ７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが全面照射時、（３）各光センサ
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが全面ダーク時、の３つの場合
に、Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ＝Ｖ_Ｃ＋Ｖ_Ｄが成立する。さらに、（１）の場合には、対角位置に配
置された光センサのペア７ａ、７ｂまたは７ｃ、７ｄの
内片方の光センサが全面照射で他方の光センサが全面ダ
ークになるペアが存在する。例えば、図６の（ａ）では
光センサ７ａと７ｂがこれに相当する。従って、この場
合には、Ｖ_Ａ−Ｖ_Ｂ≠０Ｖ_Ｃ−Ｖ_Ｄ≠０のいずれかが成立する。従って、光学像の境界が中心９
を通った場合には、｜Ｖ_Ａ−Ｖ_Ｂ｜＋｜Ｖ_Ｃ−Ｖ_Ｄ｜≧ΔＶおよびＶ_Ａ＋Ｖ_Ｂ＝Ｖ_Ｃ＋Ｖ_Ｄが同時に成立する。従って、この条件が成立する場合を
求めることにより光学像の境界を検出することが可能と
なる。この場合、各増幅器のオフセットや雑音に影響さ
れない程度にΔＶを小さく選んでおけば、測定条件に左
右されることなく境界の検出が可能となる。

【０００９】ところが、このような境界検出装置におい
ては、図６の（ｂ）に示すように、光学像（その暗部を
１１の斜線部で示す）の境界が各光センサの間のいずれ
のセンサにも触れない部分を通る場合にも前記（１）の
条件が成立する。従って、光学像の境界線の方向によっ
ては光学像の境界を正確に検出することができない場合
がある。すなわち、光学像の境界線に対し方向性があ
り、該境界線が必ずいずれかのセンサを通るように光学
像を結像させる必要があった。

【００１０】図７は、本願出願人が先に提案した境界検
出装置を示す。この境界検出装置は、正方形の各頂点部
および中心部にそれぞれ計５個の光センサ１３ａ、１３
ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅを配設して、いわゆる「さ
いころの５の目」のセンサパターンとしたものである。
この装置では、各光センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１
３ｄ、１３ｅのそれぞれ図示しない増幅器を介して得ら
れた出力をＶ_Ａ、Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃ、Ｖ_Ｄ、Ｖ_Ｅとすれば、図
示の如く光学像の境界が中心を通った場合には、Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ＋Ｖ_Ｃ＋Ｖ_Ｄ＝４・Ｖ_Ｅが成立する。また、この式は各センサが全面照射時およ
び全面ダーク時にも成立するが、全面照射時と全面ダー
ク時の判定は例えば前記図６の境界検出装置と同様に対
角位置にある光センサ対１３ａ、１３ｂおよび１３ｃ、
１３ｄを使用することにより｜Ｖ_Ａ−Ｖ_Ｂ｜＋｜Ｖ_Ｃ−Ｖ_Ｄ｜≧ΔＶが成立しないことから区別できる。このような境界検出
装置では、前記図５のような測定のたびごとにレベル調
整を行なう必要もなく、かつ前記図６の装置のような光
学像の境界線の方向性に対する制約もなく、精密に境界
検出を行なうことができる。

【００１１】また、図８は、本願出願人により提案され
たもので、図７の境界検出装置をさらに発展させ、境界
検出装置の受光面積を小面積のものと大面積のものとで
切替え可能としたものである。すなわち、被検査物に対
する照明を透過照明とする場合のように、光学像のコン
トラストが良好な場合には図８における中央の小面積の
５つの光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５
ｅを使用して図７の場合と同様に境界検出を行なう。こ
れに対し、被検査物に対する照明を反射照明とする場合
のように乱反射光が含まれるような場合には、図８にお
いて光センサ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ
の５つの大面積のセンサを使用して図７の場合と同様に
境界検出を行なう。なお、この場合光センサ１７ｅは前
記小面積の光センサ１５ａ、１５ｂ、…、１５ｅをも含
むように各出力が加算される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記図７および図８の
境界検出装置は、境界検出に先立つレベル調整が不要で
あり、かつ光学像の方向性に対する制約もなく、きわめ
て精密に境界検出を行なうことができるが、図７の場合
には各光センサに接続される増幅器が５系統必要とな
り、かつ図８の場合には合計１０系統の増幅器が必要と
なる。このため、センサモジュールの小型化を行なうこ
とが容易ではないという不都合があった。

【００１３】本発明の目的は、前述の従来例の境界検出
装置における問題点に鑑み、簡単な装置構成により光学
像の境界を適確に判定できるようにすることにある。

【００１４】より特定的には、本発明の目的は、光セン
サおよび増幅器の数を少なくして装置構成を簡略化する
とともに、光学像のレベル調整を必要とせずかつ方向性
に制限を受けることもなしに光学像の境界を自動的に判
定できるようにすることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係わる光学像の境界検出装置は、所定点を
中心として互いに点対称に配置された第１および第２の
光センサであって、該第１および第２の光センサ間の領
域を通り該第１および第２のいずれのセンサにも触れな
い直線が引けないもの、前記第１および第２の光センサ
を囲み、かつ前記所定点を中心として互いに点対称に配
置された第３および第４の光センサ、および前記第１お
よび第２の光センサの出力を加算した出力値と前記第３
および第４の光センサの出力を加算した出力値とを比較
する手段を備えている。

【００１６】また、前記所定点を通る直線と前記第１お
よび第２の光センサとの正規化された切片の長さを前記
直線と前記第３および第４の光センサとの正規化された
切片の長さより長くすると好都合である。

【００１７】さらに、前記第１、第２、第３および第４
の光センサを囲み、かつ前記所定点を中心として点対称
に配置された第５および第６の光センサ、および前記第
１および第２の光センサの組と前記第３および第４の光
センサの組の内から選択した少なくとも１組の光センサ
の出力を加算した出力値と、前記第５および第６の光セ
ンサの出力を加算した出力値とを比較する手段を設ける
こともできる。

【００１８】この場合は、前記所定点を通る直線と前記
第１および第２の光センサの組と前記第３および第４の
光センサの組の内から選択した少なくとも１組の光セン
サとの正規化された切片の長さを前記直線と前記第５お
よび第６の光センサとの正規化された切片の長さより長
くすると好都合である。

【００１９】

【作用】上記構成によれば、被検査物の光学像の境界が
前記所定点を通る場合には、前記第１および第２の光セ
ンサの出力を加算した出力値と前記第３および第４の光
センサの出力を加算した出力値が等しくなり、光学像の
境界を検出することができる。また、前記第１および第
２の光センサ間を分離する領域を通り該第１および第２
のいずれのセンサにも触れない直線が引けない構成とな
っているから被検出物の光学像の境界線の方向に対する
制約を受けることもない。

【００２０】また、前記所定点を通る直線と前記第１お
よび第２の光センサとの正規化された、すなわち光セン
サに接続される増幅器のゲインをも考慮した、切片の長
さを前記直線と前記第３および第４の光センサとの正規
化された切片の長さより長くすることにより、前記所定
点近傍の内側のセンサ、すなわち前記第１および第２の
光センサ、の出力変化が外側のセンサ、すなわち前記第
３および第４の光センサの出力変化より大きくなる。こ
れにより、前記第１および第２の光センサの出力を加算
した出力値と前記第３および第４の光センサの出力を加
算した出力値が等しくなる点が前記所定点１カ所のみと
なり、確実な境界検出が行なわれる。

【００２１】さらに、前記第１、第２、第３および第４
の光センサを囲み、かつ前記所定点を中心として点対称
に配置された第５および第６の光センサなどを設けた場
合には、前記第１および第２の光センサ、第３および第
４の光センサ、または前記第１、第２、第３および第４
の光センサを上記内側のセンサとして使用し、前記第５
および第６の光センサを外側のセンサとして使用するこ
とにより、上記と同様に光学像の境界を検出することが
でき、この場合は上記の場合と比較してより大面積の光
センサによって境界検出を行なうことができる。従っ
て、顕微鏡の反射照明のような乱反射光の多い光学像な
どでも適確に境界検出が行なわれる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１の（ａ）は、本発明の１実施例に係わる
境界検出装置の光センサ部の構成を示す。同図の装置
は、所定の中心点１９に関し点対称の光センサ２１ａお
よび２１ｂと、これらの光センサ２１ａ、２１ｂを囲む
ようにして形成されかつ所定点１９に関して点対称な光
センサ２１ｃおよび２１ｄを備えている。光センサ２１
ａおよび２１ｂの間を分離する領域は直線的なものでは
なく折り曲げられたまたは曲がりくねった形状とされ中
心点１９付近を通りいずれの光センサ２１ａおよび２１
ｂにも触れない直線が引けないような形状となってい
る。また、中心点１９付近を通る直線Ｌ（図１では点線
で示す）と光センサ２１ａまたは２１ｂとの切片ｘが、
この直線Ｌと光センサ２１ｃまたは２１ｄとの切片ｙよ
り大きくなるよう構成されている。あるいは、直線Ｌと
光センサ２１ａとの切片と光センサ２１ｂとの切片の和
が、光センサ２１ｃとの切片と光センサ２１ｄとの切片
の和より大きくなるように構成してもよい。また、各光
センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄにはそれぞれ後
に説明する増幅器が接続されており、これらの増幅器に
よって得られた各センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１
ｄに対応する出力をＶ_Ａ、Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃ、Ｖ_Ｄとする。

【００２３】図１に示される境界検出装置においては、
被検査物の光学像の境界が中心点１９を通る場合には、Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ＝Ｖ_Ｃ＋Ｖ_Ｄが成立する。すなわち、光センサ２１ａおよび２１ｂか
らなるグループの合計センサ出力と光センサ２１ｃおよ
び２１ｄのグループの合計センサ出力とが等しくなった
場合に光学像の境界線が中心点１９を通っているものと
判定できる。

【００２４】また、これら２組の合計センサ出力が等し
くなる場合には各センサが全面照射時あるいは全面ダー
ク時が含まれるので、同じ組内の２つのセンサ出力の差
の絶対値によってこれらの場合を排除する。すなわち｜Ｖ_Ａ−Ｖ_Ｂ｜＋｜Ｖ_Ｃ−Ｖ_Ｄ｜≧ΔＶなる条件をも使用する。

【００２５】図２は、２つのグループのセンサ出力の変
化状態を示す。同図においては、各グループの出力変化
をそれぞれ点線および実線で示し、かつ横軸は光学像の
境界の移動に対応し、縦軸は各グループの出力電圧を正
規化して示す。図２の（１）に示すような出力変化をす
る場合には、２つのグループのセンサ出力が等しくなる
のはａ、ｂ、ｃの３点で生ずる。ａは全面ダーク時、ｂ
は全面照射時であり、ｃが光学像の境界が境界検出装置
の中心に位置するエッジ検出時に対応する。従って、状
態ｃと他の状態ａおよびｂとを区別できればエッジ検出
が可能になる。前記図５に示す従来例ではこの区別が困
難であった。図６、図７および図８の装置では、各セン
サグループ内の対角位置にある光センサの出力の差を求
めることによって状態ａおよびｂと状態ｃとの区別を行
なうことが可能であった。

【００２６】但し、図６の装置では、光学像の境界線の
向きによっては、各グループのセンサ出力が（２）に示
すような変化を示し、中心点付近でいわゆるデッドゾー
ンが生じ精密に中心点を判定することが不可能となる。

【００２７】また、図１に示す境界検出装置において、
もし光センサ２１ａおよび２１ｂの間の領域、すなわち
分離領域が直線であると、この直線と平行な境界像に対
しては中心付近ではデッドゾーンが生じ、（３）に示す
ように中心点以外でも２つのグループのセンサ出力が等
しくなる点、すなわちｄおよびｅが発生する恐れがあ
る。これを避けるために、本発明では光センサ２１ａと
２１ｂとの間の領域を折り曲げている。しかも、この場
合中心点１９を通る直線Ｌと内側のセンサ２１ａまたは
２１ｂとの切片を同じ直線Ｌと外側のセンサ２１ｃまた
は２１ｄとの切片より長くし、中心点近傍の内側のセン
サの出力変化が外側のセンサの出力変化より大きくなる
ようにしている。あるいは、直線Ｌとセンサ２１ａとの
切片とセンサ２１ｂとの切片の和が、センサ２１ｃとの
切片とセンサ２１ｄとの切片の和より長くしてもよい。
これにより、図２の（３）に示すような状態ｄおよびｅ
が生ずることは完全に防止でき、中心点付近での光学像
の境界検出が精密に行なわれる。なお、直線Ｌと各光セ
ンサとの切片ｘおよびｙは各センサと直線Ｌとの実際の
切片の長さの関係である必要は必ずしもなく、各センサ
とそれに接続される増幅器をも考慮した出力、すなわち
正規化した出力、が前記関係を満足すればよい。

【００２８】図３は、本発明の他の実施例に係わる境界
検出装置の光センサの配置を示す。図３の装置において
は、図１の各光センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ
の外側にこれらの光センサの中心点１９に関して点対称
な光センサ２１ｅおよび２１ｆをさらに設けたものであ
る。

【００２９】図３の装置は、いわゆるデュアルモードの
境界検出装置となっており、光学像が小さくコントラス
トが良好な場合には、図１と同じ内側の小さな形状の光
センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを用いて前述の
ように制度よく境界検出を行なう。これに対し、光学像
のコントラストが悪い場合、あるいは乱反射光が多い場
合などには、さらに外側のセンサ２１ｅおよび２１ｆを
併用して感度よく境界検出を行なうことができる。

【００３０】すなわち、後者の場合には、例えば光セン
サ２１ａと２１ｃとを合わせ内側の光センサの１つとし
て用い、光センサ２１ｂおよび２１ｄを合わせ内側の他
のセンサとして使用する。また、センサ２１ｅおよび２
１ｆを外側のセンサとして使用する。従って、この場合
は光学像の境界が中心１９を通る場合には、（Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｃ）＋（Ｖ_Ｂ＋Ｖ_Ｄ）＝Ｖ_Ｅ＋Ｖ_Ｆ｜（Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｃ）−（Ｖ_Ｂ＋Ｖ_Ｄ）｜＋｜Ｖ_Ｅ−Ｖ_Ｆ｜≧ΔＶとなる。なお、この場合には、中心点１９を通る直線と
内側の光センサ２１ａおよび２１ｃまたは２１ｂおよび
２１ｄとの切片が同じ直線と外側の光センサ２１ｅまた
は２１ｆとの切片より（正規化して）大きくなるように
すればよい。

【００３１】なお、上記においては、内側のセンサとし
て、２つのセンサ２１ａと２１ｃまたは２１ｂと２１ｄ
とを合わせたものを使用したが、内側のセンサとして
は、例えば光センサ２１ｃおよび２１ｄのみを使用し、
あるいは光センサ２１ａおよび２１ｂのみを使用するこ
ともできる。例えば、内側のセンサとして光センサ２１
ｃおよび２１ｄのみを使用した場合には、光学像の境界
線が中心点１９を通ることの判定は、Ｖ_Ｃ＋Ｖ_Ｄ＝Ｖ_Ｅ＋Ｖ_Ｆ｜Ｖ_Ｃ−Ｖ_Ｄ｜＋｜Ｖ_Ｅ−Ｖ_Ｆ｜≧ΔＶによって行なうことができる。なお、内側の光センサと
して光センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを使用す
る場合には、より高感度な境界検出装置が実現でき、内
側のセンサとして光センサ、例えば、２１ｃおよび２１
ｄのみを使用する場合は装置構成がより簡略化できる。

【００３２】図４は、図３の光センサ群に接続される増
幅器などの電気回路の構成例を示す。この電気回路は、
各光センサ２１ａ、２１ｂ、…、２１ｆにそれぞれ接続
される増幅器２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３
ｅ、２３ｆと、増幅器２３ａおよび２３ｂの出力を加算
する加算器２５と、増幅器２３ｃおよび２３ｄの出力を
加算する加算器２７と、増幅器２３ｅおよび２３ｆの出
力を加算する加算器２９を具備する。加算器２５および
２７の出力はさらにゲイン調整用の増幅器３３および３
５を介して第１の比較器４１に入力されている。また、
各増幅器３３および３５の出力は加算器３１によって加
算され他の増幅器３９を介して第２の比較器４３の一方
の入力に供給され、該比較器４３の他方の入力には加算
器２９の出力を増幅器３７を介して印加している。な
お、図４は図３の６つの光センサ２１ａ、２１ｂ、…、
２１ｆに接続される回路を示しているが、図１の装置に
接続する回路としては、増幅器２３ｅおよび２３ｆ、加
算器２９、増幅器３７、加算器３１、増幅器３９、比較
器４３などを含む回路を省略したものを使用できる。

【００３３】図４の回路においては、図３の装置におけ
る４つの光センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを用
いて境界検出を行なう場合には、これら各光センサの出
力をそれぞれ増幅器２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄで
適切なレベルに増幅した後、センサ２１ａと２１ｂの出
力が加算器２５によって、センサ２１ｃおよび２１ｄの
出力が加算器２７によってそれぞれ加算され、各増幅器
３３および３５を介して比較器４１に供給され比較が行
なわれる。また、図３の６個のすべてのセンサを用いて
境界検出を行なう場合には、増幅器３３および３５の出
力を加算器３１で加算して内側の４つの光センサ２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの加算出力を得、加算器２
９によって外側の光センサ２１ｅおよび２１ｆの出力の
加算値を得、これら両方の加算値を比較器４３で比較す
る。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来の
境界検出装置に比較して、光センサおよび増幅器の数が
低減できるから、装置構成が簡略化されセンサモジュー
ルを小型化することが可能になるとともに信頼性が向上
する。また、被検査物の光学像の境界線の方向に対する
制約がなくなりかつ測定条件および被検査物が変化して
も各検査出力のレベル調整などを行なう必要がなくな
る。すなわち、本発明によれば、簡単な構成で容易にか
つ精密に境界検出を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる光学像の境界検
出装置における光センサの配置パターンを示す説明図で
ある。

【図２】各光センサの出力変化状態を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の他の実施例に係わる光学像の境界検出
装置における光センサの配置パターンを示す説明図であ
る。

【図４】図３の光センサ群に接続される電気回路の一例
を示すブロック回路図である。

【図５】従来の境界検出装置の概略の構成を示す説明図
である。

【図６】従来の他の境界検出装置の概略の構成を示す説
明図である。

【図７】さらに他の従来の境界検出装置の概略の構成を
示す説明図である。

【図８】さらに他の従来の境界検出装置の概略の構成を
示す説明図である。

【符号の説明】

１９中心点２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ光
センサ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，３
５，３７，３９増幅器２５，２７，２９，３１加算器４１，４３比較器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定点を中心として互いに点対称に配置
された第１および第２の光センサであって、該第１およ
び第２の光センサ間の領域を通り該第１および第２のい
ずれのセンサにもふれない直線が引けないもの、前記第１および第２の光センサを囲み、かつ前記所定点
を中心として互いに点対称に配置された第３および第４
の光センサ、および前記第１および第２の光センサの出
力を加算した出力値と前記第３および第４の光センサの
出力を加算した出力値とを比較する手段、を具備することを特徴とする光学像の境界検出装置。
【請求項２】前記所定点を通る直線と前記第１および
第２の光センサとの正規化された切片の長さが前記直線
と前記第３および第４の光センサとの正規化された切片
の長さより長いことを特徴とする請求項１に記載の光学
像の境界検出装置。
【請求項３】前記第１、第２、第３および第４の光セ
ンサを囲み、かつ前記所定点を中心として点対称に配置
された第５および第６の光センサ、および前記第１およ
び第２の光センサの組と第３および第４の光センサの組
の内から選択した少なくとも１組の光センサの出力を加
算した出力値と、前記第５および第６の光センサの出力
を加算した出力値とを比較する手段、をさらに具備することを特徴とする請求項１または２に
記載の光学像の境界検出装置。
【請求項４】前記所定点を通る直線と、前記第１およ
び第２の光センサの組と第３および第４の光センサの組
の内から選択した少なくとも１組の光センサとの正規化
された切片の長さが前記直線と前記第５および第６の光
センサとの正規化された切片の長さより長いことを特徴
とする請求項３に記載の光学像の境界検出装置。