JPH0599620A - Edge detection device - Google Patents
Edge detection deviceInfo
- Publication number
- JPH0599620A JPH0599620A JP26461591A JP26461591A JPH0599620A JP H0599620 A JPH0599620 A JP H0599620A JP 26461591 A JP26461591 A JP 26461591A JP 26461591 A JP26461591 A JP 26461591A JP H0599620 A JPH0599620 A JP H0599620A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- sample
- light receiving
- edge
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、試料と、光源および
該光源からの光を試料を介して受光する光検出器を有す
る光学系とを相対的に移動させながら、光検出器の出力
に基づいて試料のエッジを検出するようにしたエッジ検
出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output of a photodetector while relatively moving a sample and an optical system having a light source and a photodetector for receiving light from the light source through the sample. The present invention relates to an edge detection device that detects an edge of a sample based on the above.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のエッジ検出装置として、図４に示
すようなものが提案されている。このエッジ検出装置に
おいては、試料１を両矢印Ａ方向、つまり対物レンズ６
に対して垂直方向に移動可能なステージ２上に載置し、
ステージ２の一方の面側に、光源３と、該光源３からの
光を平行光にするコリメータレンズ４と、その平行光を
反射させるミラー５とを有するテレセントリック照明系
を配置して試料１を照明するようにしている。また、ス
テージ２の他方の面側には、対物レンズ６、結像レンズ
７、ピンホール８および光検出器９を配置し、対物レン
ズ６の焦点を試料１の表面に位置させて、テレセントリ
ック照明系からの光を対物レンズ６、結像レンズ７およ
びピンホール８を経て光検出器９で受光し、その出力を
光電変換して比較器１０において基準電圧１１からの所
定の閾値と比較してエッジ検出信号を得るようにしてい
る。2. Description of the Related Art As a conventional edge detecting device, one shown in FIG. 4 has been proposed. In this edge detecting device, the sample 1 is moved in the direction of the double arrow A, that is, the objective lens 6
Placed on a stage 2 which is movable in the vertical direction with respect to
A telecentric illumination system having a light source 3, a collimator lens 4 for collimating the light from the light source 3 and a mirror 5 for reflecting the collimated light is arranged on one surface side of the stage 2 to mount the sample 1 on the sample 1. I try to illuminate it. Further, an objective lens 6, an imaging lens 7, a pinhole 8 and a photodetector 9 are arranged on the other surface side of the stage 2, and the focal point of the objective lens 6 is located on the surface of the sample 1 for telecentric illumination. The light from the system is received by the photodetector 9 through the objective lens 6, the imaging lens 7 and the pinhole 8, and the output is photoelectrically converted, and the comparator 10 compares it with a predetermined threshold value from the reference voltage 11. The edge detection signal is obtained.
【０００３】ここで、基準電圧１１による所定の閾値
は、キャリブレーション作業により試料エッジ部の明部
と暗部とにおける光検出器の出力をモニタ１２に表示
し、それらの値に基づいてオペレータにより設定するよ
うにしている。Here, the predetermined threshold value based on the reference voltage 11 is set by an operator based on the values by displaying the outputs of the photodetectors at the bright and dark portions of the sample edge portion on the monitor 12 by the calibration work. I am trying to do it.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述したエッジ検出装
置において、エッジを高精度で検出するためには、光検
出器８の出力を比較する閾値を、試料１の厚みや端面形
状をも考慮して設定する必要がある。例えば、図５に示
すように、試料１の厚みが薄い場合には、試料１はステ
ージ２のｘ方向の移動に伴って、図６に示すようにして
ピンホール８に対応する部分を通過することになる。し
たがって、この場合にピンホール８を光が通過する面積
Ｓ（ｘ）は、ピンホール８の半径をｒとすると、下記の
式で表される。In the above-mentioned edge detecting apparatus, in order to detect an edge with high accuracy, the threshold value for comparing the outputs of the photodetectors 8 is taken into consideration in consideration of the thickness of the sample 1 and the end face shape. Need to be set. For example, as shown in FIG. 5, when the thickness of the sample 1 is thin, the sample 1 passes through the portion corresponding to the pinhole 8 as shown in FIG. 6 as the stage 2 moves in the x direction. It will be. Therefore, in this case, the area S (x) where the light passes through the pinhole 8 is expressed by the following formula, where r is the radius of the pinhole 8.
【外１】 [Outer 1]
【０００５】また、上記の面積Ｓ（ｘ）と光検出器９の
出力とが比例するとすれば、光検出器９の出力Ｉ
1 （ｘ）は、試料１がピンホール８を全くふさがない場
合を１として、下式のようになり、それをグラフにする
と図７に示すプロファイルが得られる。If the area S (x) is proportional to the output of the photodetector 9, the output I of the photodetector 9 is I.
1 (x) is expressed by the following equation, where 1 is the case where the sample 1 does not block the pinhole 8 at all, and the profile shown in FIG. 7 is obtained by plotting it.
【外２】 [Outside 2]
【０００６】図７において、試料１のエッジは、プロフ
ァイルが縦軸と交わるｘ＝０の点であり、この点の値は
試料１の厚さが薄い場合には、明部および暗部における
出力の中間（５０％）の値となる。したがって、この場
合には、キャリブレーション作業においてモニタ１２に
表示される試料エッジ部の明部と暗部との値の中間に閾
値を設定すれば良いことになる。In FIG. 7, the edge of the sample 1 is a point where x = 0 where the profile intersects the vertical axis, and the value of this point is the output of the bright and dark parts when the thickness of the sample 1 is thin. The value is intermediate (50%). Therefore, in this case, it is sufficient to set the threshold value in the middle of the values of the bright portion and the dark portion of the sample edge portion displayed on the monitor 12 in the calibration work.
【０００７】これに対し、試料１の厚みが厚い場合に
は、試料１のエッジがピンホール８と対応する位置に達
する以前に、図８にハッチングを施して示すように試料
１によって照明光線のケラレが生じる。図８の試料１に
よるケラレの部分を拡大すると、図９に示すような円錐
体が考えられる。図９において、試料１はピンホール８
に対応する位置まで達していないが、厚みが厚いために
光線を遮っている。なお、図９において、ｄは試料１の
厚み、θは対物レンズ６によって定まる角度を示す。On the other hand, when the thickness of the sample 1 is large, before the edge of the sample 1 reaches the position corresponding to the pinhole 8, as shown by hatching in FIG. Vignetting occurs. Enlarging the vignetting part by the sample 1 of FIG. 8, the cone as shown in FIG. 9 is considered. In FIG. 9, the sample 1 has a pinhole 8
Although it does not reach the position corresponding to, it blocks the light beam because of its thick thickness. In FIG. 9, d is the thickness of the sample 1, and θ is the angle determined by the objective lens 6.
【０００８】図１０は図９の底面を示すもので、ハッチ
ングを施して示す部分は試料１によって光線が遮られた
部分を表す。図１０において、試料１がピンホール８に
対応する部分を横切るときの光量Ｉ（ｘ）は、Ｒ＝ｄ・
tan θとすると、下式で表され、これをグラフにすると
図１１に示すプロファイルが得られる。FIG. 10 shows the bottom surface of FIG. 9, and the hatched portion shows the portion where the light beam is blocked by the sample 1. In FIG. 10, the light amount I (x) when the sample 1 crosses the portion corresponding to the pinhole 8 is R = d.
Let tan θ be expressed by the following formula, and by plotting this, the profile shown in FIG. 11 is obtained.
【外３】 [Outside 3]
【０００９】図１１において、試料１のエッジはプロフ
ァイルが縦軸と交わる点Ｐ（ｘ＝０）であり、この点Ｐ
の光量は明部および暗部の中間（５０％）の光量よりも
低くなる。このように、試料１の厚みｄが厚くなると、
エッジにおける光量は明部および暗部の中間（５０％）
の光量よりも低くなるが、これを考慮してオペレータ自
身が点Ｐに対応する閾値を手動で設定することは、熟練
者であっても極めて困難である。このため、従来のエッ
ジ検出装置においては、エッジを正確に検出することが
できず、例えばエッジを検出して試料１の対物レンズ６
に対して垂直方向の長さを測長する場合に、高精度の測
定ができないという問題があった。In FIG. 11, the edge of the sample 1 is a point P (x = 0) where the profile intersects the vertical axis, and this point P
Is lower than the intermediate (50%) light amount between the bright and dark parts. Thus, when the thickness d of the sample 1 is increased,
Light intensity at the edge is between the bright and dark areas (50%)
However, it is extremely difficult for an operator to manually set the threshold value corresponding to the point P in consideration of this. Therefore, in the conventional edge detection device, the edge cannot be accurately detected, and for example, the edge is detected to detect the objective lens 6 of the sample 1.
On the other hand, when measuring the length in the vertical direction, there is a problem that high-precision measurement cannot be performed.
【００１０】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、上述したような困難な閾値の設
定を行うことなく、試料のエッジを常に高精度で検出で
きるよう適切に構成したエッジ検出装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem, and it is suitable to always detect the edge of a sample with high accuracy without setting the difficult threshold value as described above. An object is to provide a configured edge detection device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、試料と、光源および該光源からの光
を試料を介して受光する光検出器を有する光学系とを相
対的に移動させながら、光検出器の出力に基づいて試料
のエッジを検出するようにしたエッジ検出装置におい
て、前記光検出器を少なくとも前記試料および光学系の
相対的移動方向に沿って配列した三個の受光領域をもっ
て構成すると共に、その両側の受光領域の出力の平均値
を算出する演算手段と、この演算手段の出力と前記光検
出器の中央の受光領域の出力とを比較する第１の比較手
段と、前記中央の受光領域の出力が所定の範囲にあるか
否かを比較する第２の比較手段とを設け、これら第１お
よび第２の比較手段の出力に基づいて、前記中央の受光
領域の出力が前記所定の範囲内で、かつ前記平均値とほ
ぼ一致したときに、エッジ検出信号を出力させる。In order to achieve the above object, in the present invention, a sample and an optical system having a light source and a photodetector for receiving light from the light source through the sample are relatively moved. Meanwhile, in the edge detection device configured to detect the edge of the sample based on the output of the photodetector, in the edge detection device, three photodetectors arranged at least along the relative movement direction of the sample and the optical system are received. Comprising an area, and calculating means for calculating the average value of the outputs of the light receiving areas on both sides of the area, and a first comparing means for comparing the output of this calculating means with the output of the central light receiving area of the photodetector. , Second comparing means for comparing whether or not the output of the central light receiving area is within a predetermined range, and based on the outputs of the first and second comparing means, Output is the prescribed value Within, and when substantially coincides with the average value to output an edge detection signal.
【００１２】[0012]
【作用】かかる構成において、第２の比較手段により光
検出器の中央の受光領域の出力が所定の範囲内にあるこ
とが検出され、その状態で第１の比較手段により該中央
の受光領域の出力が演算手段で算出される両側の受光領
域の出力の平均値とほぼ一致したことが検出されると、
その時点でエッジ検出信号か出力される。In this structure, the second comparing means detects that the output of the light receiving area at the center of the photodetector is within a predetermined range, and in that state, the first comparing means detects the output of the light receiving area at the center. When it is detected that the output is substantially equal to the average value of the outputs of the light receiving areas on both sides calculated by the calculation means,
At that time, an edge detection signal is output.
【００１３】[0013]
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示すものであ
る。試料１は、図４と同様に両矢印Ａ方向に移動可能な
ステージ２上に載置し、これをステージ２の一方の面側
に配置した光源３、該光源３からの光を平行光にするコ
リメータレンズ４およびその平行光を反射させるミラー
５を有するテレセントリック照明系により照明する。ま
た、ステージ２の他方の面側には、対物レンズ６、結像
レンズ７、ピンホール８および光検出器９を配置し、対
物レンズ６の焦点を試料１の表面に位置させて、テレセ
ントリック照明系からの光を対物レンズ６、結像レンズ
７およびピンホール８を経て光検出器９で受光する。な
お、ステージ２はステージ駆動手段２１により駆動す
る。1 shows an embodiment of the present invention. The sample 1 is placed on a stage 2 which is movable in the direction of the double-headed arrow A as in FIG. 4, and the light source 3 is arranged on one side of the stage 2 and the light from the light source 3 is converted into parallel light. Illumination is performed by a telecentric illumination system having a collimator lens 4 and a mirror 5 that reflects parallel light. Further, an objective lens 6, an imaging lens 7, a pinhole 8 and a photodetector 9 are arranged on the other surface side of the stage 2, and the focal point of the objective lens 6 is located on the surface of the sample 1 for telecentric illumination. Light from the system is received by the photodetector 9 through the objective lens 6, the imaging lens 7 and the pinhole 8. The stage 2 is driven by the stage driving means 21.
【００１４】この実施例では、光検出器９をステージ２
の移動方向に沿って配列した三個の受光領域９ａ，９
ｂ，９ｃをもって構成する。これら受光領域９ａ，９
ｂ，９ｃの出力は、それぞれ電流−電圧変換器２２ａ，
２２ｂ，２２ｃで電圧に変換し、両側の受光領域９ａ，
９ｃに対応する電流−電圧変換器２２ａ，２２ｃの出力
を演算手段２３に供給し、中央の受光領域９ｂに対応す
る電流−電圧変換器２２ｂの出力を第１の比較手段２４
および第２の比較手段２５に供給すると共に、Ａ／Ｄ変
換器２６を経てＣＰＵ２７に供給する。In this embodiment, the photodetector 9 is connected to the stage 2
Three light receiving regions 9a, 9 arranged along the moving direction of the
It is composed of b and 9c. These light receiving regions 9a, 9
The outputs of b and 9c are current-voltage converters 22a and 22a, respectively.
22b and 22c convert into voltage, and light receiving regions 9a on both sides
The outputs of the current-voltage converters 22a and 22c corresponding to 9c are supplied to the calculating means 23, and the output of the current-voltage converter 22b corresponding to the central light receiving area 9b is supplied to the first comparing means 24.
And to the second comparing means 25, and also to the CPU 27 via the A / D converter 26.
【００１５】演算手段２３は、最大値回路２８ａおよび
最小値回路２８ｂと、二個の抵抗素子Ｒ，Ｒとをもって
構成し、電流−電圧変換器２２ａ，２２ｃの出力を最大
値回路２８ａおよび最小値回路２８ｂに供給してそれら
の出力を抵抗素子Ｒ，Ｒで二分することにより平均値を
演算し、その平均値を閾値として第１の比較手段２４に
供給する。第１の比較手段２４は、コンパレータ２９お
よびインバータ３０をもって構成し、コンパレータ２９
において演算手段２３の出力と電流−電圧変換器２２ｂ
の出力とを比較し、その出力をインバータ３０に供給す
ることにより、電流−電圧変換器２２ｂの出力が演算手
段２３の出力以上となったときに、インバータ３０から
ハイレベルの信号を出力させる。The calculating means 23 comprises a maximum value circuit 28a and a minimum value circuit 28b, and two resistance elements R and R, and outputs the outputs of the current-voltage converters 22a and 22c to the maximum value circuit 28a and the minimum value circuit. The average value is calculated by supplying it to the circuit 28b and dividing the outputs by the resistance elements R and R, and supplying the average value to the first comparing means 24 as a threshold value. The first comparison means 24 comprises a comparator 29 and an inverter 30, and the comparator 29
At the output of the calculation means 23 and the current-voltage converter 22b
The output of the current-voltage converter 22b is equal to or higher than the output of the arithmetic means 23 by supplying the output to the inverter 30 so that the inverter 30 outputs a high-level signal.
【００１６】また、第２の比較手段２５は、二個のコン
パレータ３１ａ，３１ｂと、それらの出力を入力する排
他的ＯＲ回路３２とをもって構成し、電流−電圧変換器
２２ｂの出力をコンパレータ３１ａ，３１ｂのそれぞれ
の一方の入力端子に供給する。コンパレータ３１ａ，３
１ｂのそれぞれの他方の入力端子には、ＣＰＵ２７から
Ｄ／Ａ変換器３３ａ，３３ｂを経てエッジの検出可能範
囲を規定する上限値および下限値を供給し、電流−電圧
変換器２２ｂの出力がこれら上限値および下限値の範囲
内にあるときに、排他的ＯＲ回路３２からハイレベルの
信号を出力させる。なお、コンパレータ３１ａ，３１ｂ
に供給する検出可能範囲の上限値および下限値は、キャ
リブレーションモードにおいて、明部および暗部におけ
る中央の受光領域９ｂの出力を電流−電圧変換器２２ｂ
およびＡ／Ｄ変換器２６を経てＣＰＵ２７に取込み、そ
れらの値に基づいてＣＰＵ２７において設定する。The second comparing means 25 is composed of two comparators 31a and 31b and an exclusive OR circuit 32 for inputting the outputs of the comparators 31a and 31b, and the output of the current-voltage converter 22b is compared with the comparators 31a and 31b. 31b is supplied to one of the input terminals. Comparator 31a, 3
The other input terminal of 1b is supplied with the upper limit value and the lower limit value from the CPU 27 via the D / A converters 33a and 33b, which define the edge detectable range, and the output of the current-voltage converter 22b is supplied with these values. When within the range of the upper limit value and the lower limit value, the exclusive OR circuit 32 outputs a high level signal. Incidentally, the comparators 31a, 31b
In the calibration mode, the upper limit value and the lower limit value of the detectable range to be supplied to the output of the central light receiving region 9b in the bright portion and the dark portion are the current-voltage converters 22b.
Then, it is taken into the CPU 27 through the A / D converter 26 and set in the CPU 27 based on those values.
【００１７】第１の比較手段２４のインバータ３０の出
力および第２の比較手段２５の排他的ＯＲ回路３２の出
力は、ＡＮＤ回路３４に供給し、該ＡＮＤ回路３４から
インバータ３０および排他的ＯＲ回路３２の出力がとも
にハイレベルのときに、ハイレベルとなるエッジ検出信
号を出力させる。The output of the inverter 30 of the first comparison means 24 and the output of the exclusive OR circuit 32 of the second comparison means 25 are supplied to an AND circuit 34, and the AND circuit 34 outputs the inverter 30 and the exclusive OR circuit. When both outputs of 32 are high level, the edge detection signal which becomes high level is output.
【００１８】以下、この実施例の動作を説明する。先
ず、キャリブレーションモードにおいて、ＣＰＵ２７に
よりステージ駆動手段２１を制御して、試料１を載置し
たステージ２を移動させ、これにより中央の受光領域９
ｂの明部および暗部における出力を、電流−電圧変換器
２２ｂおよびＡ／Ｄ変換器２６を経てＣＰＵ２７に取り
込む。ＣＰＵ２７では、これら明部および暗部における
出力に基づいて検出可能範囲の上限値および下限値を設
定し、これらをＤ／Ａ変換器３３ａ，３３ｂを経てコン
パレータ３１ａ，３１ｂのそれぞれの他方の入力端子に
供給する。これによりキャリブレーションを終了する。The operation of this embodiment will be described below. First, in the calibration mode, the CPU 27 controls the stage driving means 21 to move the stage 2 on which the sample 1 is mounted, whereby the central light receiving region 9 is moved.
The output in the bright portion and the dark portion of b is fetched into the CPU 27 via the current-voltage converter 22b and the A / D converter 26. In the CPU 27, the upper limit value and the lower limit value of the detectable range are set based on the outputs in the bright portion and the dark portion, and these are input to the other input terminals of the comparators 31a and 31b via the D / A converters 33a and 33b. Supply. This completes the calibration.
【００１９】その後、検出モードにおいて、同様に試料
１を載置したステージ２を移動させ、受光領域９ａ，９
ｂ，９ｃの出力に基づいて試料１のエッジを検出する。
ここで、試料１の後端エッジが測定光路を通過すると
き、受光領域９ａ，９ｂ，９ｃに対応する電流−電圧変
換器２２ａ，２２ｂ，２２ｃの出力は、図２Ａにそれぞ
れＶａ，Ｖｂ，Ｖｃで示すように変化する。なお、図２
Ａにおいて、ＶB は明部の出力を、ＶD は暗部の出力を
それぞれ示し、Ｖref.max およびＶref.min は検出可能
範囲の上限値および下限値をそれぞれ示す。After that, in the detection mode, the stage 2 on which the sample 1 is similarly placed is moved so that the light receiving regions 9a, 9a
The edge of the sample 1 is detected based on the outputs of b and 9c.
Here, when the rear edge of the sample 1 passes through the measurement optical path, the outputs of the current-voltage converters 22a, 22b, 22c corresponding to the light receiving regions 9a, 9b, 9c are Va, Vb, Vc in FIG. 2A, respectively. It changes as shown in. Note that FIG.
In A, V B indicates the output of the bright portion, V D indicates the output of the dark portion, and V ref.max and V ref.min indicate the upper limit value and the lower limit value of the detectable range.
【００２０】したがって、排他的ＯＲ回路３２の出力
は、図２Ｂに示すように、出力ＶｂがＶref.max および
Ｖref.min の範囲にあるときハイレベルとなり、またイ
ンバータ３０の出力は、図２Ｃに示すように、中央の受
光領域９ｂの出力が両側の受光領域９ａ，９ｃの出力の
平均値（閾値）に一致した時点、すなわち中央の受光領
域９ｂが試料１のエッジに位置した時点からハイレベル
となるので、ＡＮＤ回路３４からは、図２Ｄに示すよう
に立ち上がりがエッジに対応するエッジ検出信号が得ら
れる。Therefore, the output of the exclusive OR circuit 32 becomes high level when the output Vb is in the range of V ref.max and V ref.min as shown in FIG. 2B, and the output of the inverter 30 becomes As shown in FIG. 2C, from the time when the output of the central light receiving region 9b coincides with the average value (threshold value) of the outputs of the light receiving regions 9a and 9c on both sides, that is, from the time when the central light receiving region 9b is positioned at the edge of the sample 1. Since it becomes the high level, the edge detection signal whose rising edge corresponds to the edge is obtained from the AND circuit 34 as shown in FIG. 2D.
【００２１】このように、この実施例によれば、面倒な
閾値の設定操作を行うことなく、キャリブレーションモ
ードにおいて、明部および暗部の出力を測定するだけ
で、試料１のエッジを正確に検出することができる。し
たがって、例えばエッジを検出して試料１の長さを測定
する場合にも、高精度の測長が可能となる。As described above, according to this embodiment, the edge of the sample 1 can be accurately detected only by measuring the outputs of the bright portion and the dark portion in the calibration mode without performing a troublesome threshold setting operation. can do. Therefore, for example, even when measuring the length of the sample 1 by detecting an edge, highly accurate length measurement is possible.
【００２２】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、上述した実施例では、照明光学系およ
び検出光学系を固定とし、ステージ２を移動させるよう
にしたが、これらの移動は相対的であればよいので、ス
テージ２を固定として照明光学系および検出光学系を移
動させたり、双方を互いに逆方向に移動させるようにし
てもよい。また、光検出器９は三つの受光領域に限ら
ず、図３に示すように九個の受光領域９ａ〜９ｉをもっ
て構成し、中央の受光領域９ｂをエッジ検出用、他の受
光領域９ａ，９ｃ〜９ｉを閾値決定用とすることによ
り、二次元の任意の方向におけるエッジを検出するよう
構成することもできる。さらに、上述した実施例の三個
の受光領域の場合、演算手段２３に最大値回路２８ａお
よび最小値回路２８ｂを設けたが、これらを省略して電
流−電圧変換器２２ａ，２２ｃの出力を二つの抵抗素子
Ｒのそれぞれの一端に接続して、二つの抵抗素子Ｒの接
続点から平均値を得るようにしてもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many variations and modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the illumination optical system and the detection optical system are fixed, and the stage 2 is moved. However, since these movements may be relative, the stage 2 is fixed and the illumination optical system and the detection optical system are fixed. The detection optical system may be moved, or both may be moved in opposite directions. Further, the photodetector 9 is not limited to three light receiving regions, but is configured by nine light receiving regions 9a to 9i as shown in FIG. 3, and the central light receiving region 9b is used for edge detection and the other light receiving regions 9a and 9c. By using ~ 9i for the threshold value determination, it is possible to detect an edge in an arbitrary two-dimensional direction. Further, in the case of the three light receiving regions of the above-described embodiment, the maximum value circuit 28a and the minimum value circuit 28b are provided in the arithmetic means 23, but these are omitted and the outputs of the current-voltage converters 22a and 22c are divided into two. You may make it connect to one end of each one resistance element R, and obtain an average value from the connection point of two resistance elements R.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、光検
出器を少なくとも試料および光学系の相対的移動方向に
沿って配列した三個の受光領域をもって構成し、その両
側の受光領域の出力の平均値を算出して中央の受光領域
の出力と比較すると共に、中央の受光領域の出力が所定
の検出可能範囲にあるか否かを比較し、それらの比較結
果に基づいて、中央の受光領域の出力が所定の検出可能
範囲内にあり、かつ平均値とほぼ一致したときに、エッ
ジ検出信号を出力するよう構成したので、何らの熟練を
要することなく、しかも試料の厚みや端面形状に何ら影
響されることなく、試料のエッジを常に高精度で検出す
ることができる。したがって、例えばエッジを検出して
試料の長さを測定する場合にも、高精度の測長が可能と
なる。As described above, according to the present invention, the photodetector is composed of at least three light receiving regions arranged along the relative moving direction of the sample and the optical system, and the light receiving regions on both sides of the light receiving region are arranged. The average value of the output is calculated and compared with the output of the central light receiving area, and it is compared whether the output of the central light receiving area is within a predetermined detectable range, and based on the comparison result, Since the edge detection signal is output when the output of the light receiving area is within the predetermined detectable range and almost matches the average value, no skill is required and the sample thickness and end face shape are The edge of the sample can always be detected with high accuracy without being affected by the above. Therefore, for example, even when measuring the length of the sample by detecting the edge, it is possible to measure the length with high accuracy.
【図１】この発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】その動作を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation.
【図３】図１に示した光検出器の変形例を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a modification of the photodetector shown in FIG.
【図４】従来の技術を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional technique.
【図５】厚みが薄い試料のエッジ部における光の透過状
態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a light transmission state at an edge portion of a thin sample.
【図６】同じく厚みが薄い試料におけるピンホールの透
過光の変化を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a change in transmitted light through a pinhole in a thin sample.
【図７】同じく厚みが薄い試料におけるエッジ部の受光
出力のプロファイルを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a profile of light reception output at an edge portion of a sample having a small thickness.
【図８】厚みが厚い試料のエッジ部における光の透過状
態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a light transmission state at an edge portion of a thick sample.
【図９】図８の試料エッジ部を拡大して示す図である。9 is an enlarged view showing a sample edge portion of FIG.
【図１０】同じく厚みが厚い試料におけるエッジ部の透
過光の変化を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a change in transmitted light at an edge portion of a sample having a similar thickness.
【図１１】同じく厚みが厚い試料におけるエッジ部の受
光出力のプロファイルを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a profile of a light reception output at an edge portion of a sample having a similar thickness.
１ 試料 ２ ステージ ３ 光源 ４ コリメータレンズ ５ ミラー ６ 対物レンズ ７ 結像レンズ ８ ピンホール ９ 光検出器 ９ａ，９ｂ，９ｃ 受光領域 ２１ ステージ駆動手段 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 電流−電圧変換器 ２３ 演算手段 ２４ 第１の比較手段 ２５ 第２の比較手段 ２６ Ａ／Ｄ変換器 ２７ ＣＰＵ ２８ａ 最大値回路 ２８ｂ 最小値回路 ２９ コンパレータ ３０ インバータ ３１ａ，３１ｂ コンパレータ ３２ 排他的ＯＲ回路 ３３ａ，３３ｂ Ｄ／Ａ変換器 ３４ ＡＮＤ回路 Ｒ 抵抗素子 1 sample 2 stage 3 light source 4 collimator lens 5 mirror 6 objective lens 7 imaging lens 8 pinhole 9 photodetector 9a, 9b, 9c light receiving area 21 stage drive means 22a, 22b, 22c current-voltage converter 23 computing means 24 1st comparison means 25 2nd comparison means 26 A / D converter 27 CPU 28a Maximum value circuit 28b Minimum value circuit 29 Comparator 30 Inverter 31a, 31b Comparator 32 Exclusive OR circuit 33a, 33b D / A converter 34 AND Circuit R Resistance element
Claims (1)
料を介して受光する光検出器を有する光学系とを相対的
に移動させながら、光検出器の出力に基づいて試料のエ
ッジを検出するようにしたエッジ検出装置において、前
記光検出器を少なくとも前記試料および光学系の相対的
移動方向に沿って配列した三個の受光領域をもって構成
すると共に、その両側の受光領域の出力の平均値を算出
する演算手段と、この演算手段の出力と前記光検出器の
中央の受光領域の出力とを比較する第１の比較手段と、
前記中央の受光領域の出力が所定の範囲にあるか否かを
比較する第２の比較手段とを設け、これら第１および第
２の比較手段の出力に基づいて、前記中央の受光領域の
出力が前記所定の範囲内で、かつ前記平均値とほぼ一致
したときに、エッジ検出信号を出力するよう構成したこ
とを特徴とするエッジ検出装置。1. An edge of the sample is moved based on the output of the photodetector while relatively moving the sample and an optical system having a light source and a photodetector for receiving light from the light source through the sample. In the edge detecting device for detecting, the photodetector is composed of at least three light-receiving regions arranged along the relative movement direction of the sample and the optical system, and the average of the outputs of the light-receiving regions on both sides thereof. Calculating means for calculating the value, and first comparing means for comparing the output of this calculating means with the output of the central light receiving region of the photodetector,
And a second comparing means for comparing whether or not the output of the central light receiving area is within a predetermined range, and based on the outputs of the first and second comparing means, the output of the central light receiving area. The edge detection device is configured to output an edge detection signal when is within the predetermined range and substantially matches the average value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26461591A JPH0599620A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Edge detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26461591A JPH0599620A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Edge detection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599620A true JPH0599620A (en) | 1993-04-23 |
Family
ID=17405792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26461591A Withdrawn JPH0599620A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Edge detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599620A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503762A (en) * | 2000-06-15 | 2004-02-05 | スカンラブ アーゲー | Position detector for scanning devices |
| JP2013174617A (en) * | 2006-04-28 | 2013-09-05 | Global Sensor Systems Inc | Method for determining one-dimensional size of object |
| CN104180764A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-03 | 谐波传动系统有限公司 | Gap measurement device |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP26461591A patent/JPH0599620A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503762A (en) * | 2000-06-15 | 2004-02-05 | スカンラブ アーゲー | Position detector for scanning devices |
| JP2013174617A (en) * | 2006-04-28 | 2013-09-05 | Global Sensor Systems Inc | Method for determining one-dimensional size of object |
| CN104180764A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-03 | 谐波传动系统有限公司 | Gap measurement device |
| JP2014228393A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | Gap measuring apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04115108A (en) | Three-dimensional scanner | |
| JPH08159714A (en) | Position detection sensor | |
| JP3966804B2 (en) | Distance detecting device, thickness measuring device and method thereof | |
| JPH0599620A (en) | Edge detection device | |
| KR920004214B1 (en) | Optical type displacement testing apparatus | |
| JPH07198345A (en) | Circular diameter measurement device | |
| CN101320218B (en) | Three scanning type silicon slice focusing and leveling measurement apparatus, system and method | |
| JPS6264904A (en) | Apparatus for measuring shape | |
| JPH0599619A (en) | Edge detection device | |
| JPS6136884Y2 (en) | ||
| JPH064249Y2 (en) | Optical distance measuring device | |
| JP3479515B2 (en) | Displacement measuring device and method | |
| JP2970250B2 (en) | Distance measuring device | |
| JPS6230903A (en) | Optical displacement detecting apparatus and method for it | |
| JPH0421109Y2 (en) | ||
| JPS5836052Y2 (en) | Lens curvature measuring device | |
| JPS623609A (en) | Range finder | |
| JP3513945B2 (en) | Optical displacement measuring device | |
| JPH02300617A (en) | Shape measuring instrument | |
| JPH08304020A (en) | Movement-accuracy measuring apparatus | |
| JP3461399B2 (en) | Camera ranging device | |
| JP2584487B2 (en) | Light receiving device for luminous flux forming a plane | |
| CN116564168A (en) | Novel digital spectrometer and adjusting method | |
| JPS61231409A (en) | Optical position measuring apparatus | |
| JPS6361106A (en) | Optical displacement meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |