JPS612006A - 微小寸法測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば微細蒸着・臂ターンの寸法のような
微小寸法の測定装置に関するもので、とくに被測定物に
ごみの付着などの欠陥が存在していても支障なく測定を
行なうことができる、微小寸法の測定装置に関する。

（従来技術） 電子機器のプリント回路などにおける微細蒸着パターン
の、蒸着部の巾１間隔のような微小寸法の測定は、抜抑
１定物を光電的に走査して電気的な走査信号を作成し、
その走査信号を２値化し、２値化信号の巾を検出するこ
とにより行なわれている。この手法で蒸着部の巾を測定
するばあいに。

蒸着部にごみなどの異物の付着があると、その異物の影
響が走査信号にあられれ、測定誤差の原因となる。走査
信号に不要情報が含まれるばあいに、この不要情報が測
定結果に影響を与えないようにする友め、論理和処理に
よる信号の拡大と、論理積処理による信号の縮小で、不
要情報を除去することは、２次元的な拡がシを持つ画像
の処理においてすでに行なわれている。たとえば、一つ
の正方形の区画を９個の正方形画素に区分し、中心部の
画素の信号は、それに隣接する画素の信号に１つでも１
１１があればこれを〃１＃とする拡大処理を行ない、次
いで隣接する画素の信号がすべて１１〃でなければ中心
部の画素の信号をＩＱＩとする縮小処理を行なう方法が
知られておシ、この拡大および縮小により雑音を除去す
ることができる。

この従来公知の信号処理は、２次元的な拡がりをもった
画像についてのものであり、その目的を達成するために
は複雑かつ大型の装置と膨大な演算が必要になる。した
がって、装置が高価になり、処理に時間を要する・ （発明の目的） 本発明は、被測定物に欠陥があるばあいに、その欠陥に
よる影響を簡単な処理により除去できる微小寸法測定装
置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明は次の構成を有する。

すなわち、本発明による微小寸法測定装置は、被測定物
を走査信号によって検出する走査検出部と、前記走査信
号を２値化信号に変換する比較部と、信号処理部とを有
し、前記信号処理部は、互いに位相差をもつ複数のタイ
ミングｉ４ルスを発生するタイミングパルス発生部と、
前記２値化信号を前記複数のタイミング・ぐルスのそれ
ぞれに応じて位相差をもって記憶する記憶手段と、前記
記憶手段に位相差をもって記憶され１（２値化信号に論
理和手段を施して該２値化信号に含贅れる不要情報を除
去する論理和手段と、前記論理オロ手段による論理和処
理で拡大された分だけ信号巾を縮小するための論理積処
理を施す論理積手段とによ）構成され、ｍＩ記信号処理
部からの出カシで基づきａ測定物の寸法を測定するもの
である。

（発明の効果） 本発明においては、互いに位相差をもつタイミングｚ？
ルスに応じて２値化信号を位相差をもって記憶し、この
記憶された２値化信号に論理和処理を施すようにしたか
ら、簡単な手段によって、信号巾に含撞れる不要情報を
除去でき、また論理和処理により生じた信号の拡大は、
論理積処理によシ簡単に縮小でき、不要情報のない信号
を得ることができる。

（実施例の説明） 装置概要 第１図は本発明による微小寸法測定装置の一例を示すプ
コツク図である。第１図ＶＣおいて、測定装置は、被測
定物である試料２を置くための試料台４を有し、試料台
４は、横方向すなわちＸ方向と、縦方向すなわちＹ方向
に移動可能で、かつ垂直軸まわりに回転可能に配列され
ている。試料台４ｔ−１Ｘ方向、Ｙ方向および回転方向
に駆動するため、モーター５ａ、６ｂ、６ｃがそれぞれ
設けられている。試料台４の上方には、光学系δδを有
する走査用のテレビカメラ８が配置され、試料２の表面
は、試料台４を駆動することにより、テレビカメラ８に
よって走査される。テレビカメラ８は、テレビカメラコ
ントローラ１０を介して信号処理部１２に接続されてお
り、該信号処理部１２の出力はモニターテレビ１４およ
びコンピュータ１６に与えられる。モーター６ａｍ６ｂ
１６ｃを駆動するために駆動回路１８が設けられており
、この駆動回路１８は信号処理部１２に接続されている
。試料台４には位置検出器４ａが設けられ、この位置検
出器４ａの出力は信号処理部１２に送られる。ｔた、コ
ンピュータ１６には適当な入力器２０が組合わせられる
。

試料表面は、テレビカメラ８により走査され、試料表面
の情報が走査信号として信号処理部１２に送られ、モニ
ターテレビ１４上に試料表面の像が写し出されると同時
に、試料表面上の被測定事項がコンピュータ１６によシ
演算されて出力される。

信号処理部１２は、像検出系３０と、信号抽出系４０、
スレショルド系５０、タイミング信号系６０、画像信号
形成系７０、画像形成系８０、画像処理系９０％および
測定系１００からなる〇く像検出糸３０〉 像検出糸３０は、テレビカメラ８からの映像信号金堂け
る入力部であり、水平同期信号と垂直同期信号を分離し
て出力する水平・垂直同期分離回路３２と映像増巾器３
４を有する。

くスレショルド系５０〉 スレショルド系５０は、像検出系３０の映像増巾器３４
の出力信号である峡陳信号を適当なスレショルドレベル
に基づき２値化する定めのもので、増巾器３４の出力に
接続されたフィルタ５２と、フィルタ５２の出力を一方
の入力端に受入れる比較器５４とを有し、比較器５４の
他方の入力にはスレショルドレベルを定める基準信号が
与えられる。基准信号は、入力器２０に与えられる指示
にしたがってコンピュータ１６からインターフェイス１
６ａｅ介して送られるディジタル信号を、Ｄ／Ａ変俟器
５６／ｃよりアナログ這圧信号とすることにより得られ
る。

く信号抽出系４０〉 信号抽出系４０は、スレショルド系５０で２値化された
２値化信号から測定対象範囲に相当する信号を抽出する
。測定対象範囲に関する情報はコンピュータ１６からイ
ンターフェイス１６ａを介して送られる。この情報は、
測定対象となる走査線に相当する数のディジタル信号で
あり、信号抽出系４０は、このディジタル信号をラッチ
するための第１ラッチ回路４２を有する−さらに、水平
。

垂直同期分離回路３２からの水平同期信号１受ける第１
計数器４４が設けられる。この第１計数器４４は、水平
同期信号を計数し、その計数値が第１ラッチ回路にラッ
チされた数になったとき出力パルスを発生する。、第１
計数器４４の計数は、回路３２からの垂直同期信号によ
シフリアされる。

コンピュータ１６の入力器２０には、沖」定範囲の指令
として１画面における測定範囲の上縁と下縁に相当する
入力が与えられ、コンピュータ１６からはこの上縁に相
当する水平走査線に対応する数Ｎがインターフェイス１
６ａを介して第１ラッチ回路４２に与えられる。そして
、第１ラッチ回路４２にラッチされる数は、その水平走
査線での測定が終了すると一つだけ繰シ上シ、以下同様
にして辿！定範囲の下縁に相当する水平走査線に対応す
る数Ｎ　＋　ａになるまで操り返される。第１計数器４
４の出力は、第１モノマルチバイブレータ４６゜に与え
られる。第１モノマルチバイブレータ４６は、第１計数
器４４からの出力パルスを受けると、水平走査線の有効
画面に相当する期間だけ、ノ・イレ々ル信号を出力する
。信号抽出系４０には、スレショルドオ・５０の比較器
５４からの出力を受ける第１ゲート回路４８が設けられ
ており、この第１ゲート回路４８には第１モノマルチバ
イブレータ４６の出力が与えられて、第１モノマルチバ
イブレータ４６の出力がハイレベルである期間だけ、第
１ゲート回路４８は比較５５４の出力を画像処理系９０
に通過させる。すなわち、第ｉ　／ｒ−ト回路４８の出
力は、＄Ｊ１ラッチ回路４２ＶＣラッチされた数に対応
する水平走査線に卦け／Ｓ２値化映像信号のみとなる。

く画像信号形成系７０〉 画像信号形成系７０は、モニターテレビ１４上に測定範
囲の上縁と下縁、および測定中の位置を示す輝線を形成
するためのものである。この画像信号形成系７０には、
第２ラッチ回路７１と第２ラッチ回路７２が設けられる
・第２ラッチ回路７１は、測定範囲上級に相当する水平
走査線に対応する数Ｎを入力としてコンピュータ１６か
ら与えられ、この数をラッチする。第３ラッチ回路７２
は、ｆｉｌ定範囲下縁に相当する水平走査線に対応する
数Ｎ　＋　ａを入力とし、この数をラッチする、さらに
、水平・垂直同期分離回路３２からの水平同期信号を受
ける第２計数回路７３および第３計数回路７４が設けら
れている。第２計数回路７３は、水平同期信号を計数し
て、その計数値が第２ラッチ回路７１にラッチされた数
になったとき出力／やルスを発生する。第６計数回路７
４は、水平同期信号を計数して、その計数値が第５ラッ
チ回路７４にラッチされた数になったとき出力／４′ル
スを発生する。第２、第３計数器７３．７４の計数線、
垂直同期信号にニジクリアされる。

８２、第５計数器７３．７４の出力は、それぞれ第２、
ＩＥ３モノマルチバイブレータ７５．７６に入力される
。第２、第３モノマルチバイブレータ７５．７６は、そ
れぞれ第２、第３計数器７３．７４からの出力パルスを
受けると、水平走査線の有効画面中に相当する期間だけ
ハイレベル信号を出力する。第２．ＪＥ３モノマルチバ
イブレータ７５．７６の出力は第１加算器７７に入力さ
れ。

第１加算器７７の出力は第２ゲート回路７８を介して第
２加算器７９に接続される。第２ダート回路７８の別の
入力には、官号抽出系４０の第１モノマルチバイブレー
タ４６の出力が第３ｆ−）回路１７０を介して接続され
ている。Ｍ２、第３ダート回路７８，１７０には、後述
する画像処理系９０からの、水平走査線方向の測定範囲
を示す信号が与えられ、その測定範囲に相当する期間だ
け入力信号を通過させる。

第２、第３ｙ−ト回路７８．１７０の出力を受ける第２
加算器７９の出力は第１スイツチ°１７１に接続されて
いる。第１スイツチ１７１は、可変抵抗器１７２を介し
て電源に接続され１ヒ接点ａと、接地されｆｃ接点すを
有し、第２加算器７９がらハイレベルの信号が与えられ
たとき、接点すがら接点ａに換わる。筆１スイッチ１７
１は第３加算器１７３に接続される。第３加算器１７３
には、像検出系３０から映像信号が与えられており、第
２力ｎ算器７９からハイレベル信号が出力されると、第
１スイツチ１７１からの電圧信号がこの映像信号に重畳
されて第３加算器１７３がら出力される。

く像形成糸８０＞ 像形成糸８０ｒｉ、第３加算器１７３の出方ｉＣ接続さ
れたバッファ８２を有し、このバッファ８２の出力がモ
ニターテレビ１４に与えられる。したがって、モニター
テレビ１４上には、被街１１定物の像に測定範囲の上下
縁および測定位置を示すＲ線が重ね合わされた画像が形
成される・ くタイミング信号系６０＞ タイミング信号系６０は、所定の周波数のパルス信号を
形成するための水晶発振回路６２を有し、この水晶発振
回路６２の出力は同期化回路６４に接続されている。同
期化回路６４には水平・垂直同期分離回路３２からの水
平同期信号が入力され、水晶発振回路６２からの／−１
１ルス信号は、水平回期信号に同期したタイミング信号
となり、画像処理系９０に与えられる。同期化回路６４
の出力はさらに遅延回路６Ｇにも与えられ、回路６４か
らのタイミング信号に対し所定の位相差、たとえば３６
０°および７２０°の位相差を有する第２、第６のタイ
ミング信号が形成されて、第１のタイミング信号と同様
に画像処理系９ｏに与えられる。

く画像処理系９０〉 画像処理系９０は、第３図に示すように、入力部に貞２
スイッチ９１を有する。この第２スイツチ９１は、接点
９１ａ、９１ｂｆ：有し、接点９１ａは信号抽出糸４０
の第１ゲート回路４８の出力に接続されている。第２ス
イツチ９１は、第１、第２、第３メモリ９２　ａ　ｓ　
　９２　ｂｓ　９２　ｃに接続されている。第２スイツ
チ９１は、測定に先立ちコンピュータ１６のインターフ
ェイス１６ａからうインｂを介してクリア信号を受け、
接点９１ａを選択するように働ら（。このとき、第１１
．哨２１第３メモリ９２ａ、９２ｂｓ　　９２ｃには填
１　）１に一ト回路４８からの２値化信号が与えられる
ことになる。タイミング信号系６０からの第２タイミン
グ／母ルスは、第２アドレスデコーダ９３ｂに直接入力
され、ま１６スイツチ９４のｇｌ、第２スイツチ部９４
ａ、９４ｂｉそれぞれ介して＠１、ｔａ３アドレスデコ
ーダ９３　ａ、　　９３　ｃに入力される。第２タイミ
ングＡ’ルスに対し３６０°の位相の進んだ第１タイミ
ング信号は、第３スイツチ９４の第１スイッチ部９４ａ
を介して第１アドレスデコーダ９３ａに入力される。同
様に、槙１タイミング／ぐルスに対し７２０°の位相遅
れをもつ第３タイミング信号は、第３スイツチ９４の第
２スイッチ部９４ｂを介して第３アドレスデコーダ９３
ｃに入力される。第１、ル２、第３アドレスデコーダ９
３’　ｓ　９３　ｂ　％　　９３　ｃは、それぞれ第１
、第２、第３メモリ９２　ａ　ｓ　　９２　ｂ　ｓ　　
９２　ｃに接続されている。アドレスデコーダ９３ａ、
９３ｂ。

９３Ｃは、コンピュータ１６のインターフェイス１６ａ
からのラインａを介して送られるクリア信号により、ｆ
ｆ１ｌ定に先立ってクリアされる。第３スイツチ９４の
第１スイッチ部９４ａｔｉ、コンピュータ１６のインタ
ーフェイス１６ａからラインｅを経て送られて来る信号
によシ切り換り、１２または第１タイミングノ９ルスの
いずれか一方を第１アドレスデコーダ９３ａに導び〈。

第２スイッチ部９４ｂは同様に、ラインｅからの信号に
より切り換り、第２または第３タイミングノやルスのい
ずれか一方を第３アドレスデコーダ９４ｅに導び〈。

筆１、第２、第３メモリ９２　ａ　％　　９２　ｂ　ｓ
　９２ｃには、コンピュータ１６からの読出し信号がラ
インｆを介し、て導かれ、それらの出力は、ともに躯１
１０Ｒ回路９５および第１八ＮＯ回路９６に与えられる
。ＩＥＩＩＯＲ回路９５および第１ＡＮＤ回路９６の出
力は第４スイツチ９７′ｌｋ介して第４メモじてｆ、１
０Ｒ回路９５または與ＩＡＮＤ回路９６の出力のいずれ
かｔ−第４メモリ９８に導び〈。また、第１ＡＮＤ回路
９６の出力は第５メモリ９９にも導かれる。第４、第５
メモリ９８．９９は第２アドレスデコーダ９３ｂからの
指令によって書込みおよび読出しを行なう。第４メモリ
９８には。

ラインｆを介してコンピュータ１６から送られて来る読
出し信号が、第１ＮＯＴ回路１９４を経て導かれる。

第４メモリ９８の出力は、一方では−ＪＥ４カウンスイ
ッチ９１の接点９１ｂにも接続されており、また庸４カ
ウンタ１９０の出力はデジタルコンパレータ１９２に接
続される。第４カウンタ１９０およびデジタルコンパレ
ータ１９２は、コンピュータ１６のインターフェイス１
６ａからラインａを経て送られる信号により、第１、第
２、ホロアドレスデコーダ９３ａ、９３ｂ、９３ｃと同
時にクリアされる。第２ＯＲ回路１９１の他方の入力に
は信号抽出系４０の第１ケ°−ト回路４８の出力が接続
され、２値化映像信号が導かれる。第２０Ｒ回路１９１
の出力は第２Ａ　ＮＤ回路１９３の一方の入力に接続さ
れている・ 第４カウンタ１９０は嬉４メモリ９８の出力を計数する
ものであり、この計数値はディジタルコンパレータ１９
２にかいてあらかじめ設定された指標数と比較される。

あらかじめ設定される値は、街１１定者により入力器２
０を介してコンピュータ１６に入力され、その値がライ
ンＣを経てデイジタルコンノやレータ１９２に導かれる
。第４カウンタ１９０の計数値がこのあらかじめ設定さ
れｔ値に一致すると、ディジタルコンパレータ１９２Ｖ
’；１ハイレベル信号全コンピュータ１６に送る。

第５メモリ９９の出力は、一方でｄ第２ＮＯＴ回路１９
５を経て第５カウンタ１９６に、他方では第６カウンタ
１９７にそれぞれ与えらルる。これらカウンタ１９６．
１９７は、第４ラッチ回路１９８）Ｃラッチされている
測定対象の指標番号を置数し、入力信号の立上りごとに
減算して計数値がゼロになったとき、ハイレベルの短か
いノ母ルスを出力する。第４ラッチ回路１９８には、コ
ンピュータ１６からラインｄを経て測定対象の指標番号
が入力される。カウンタ１９６の出力は、フリップフロ
ッグ１９９のリセット端子に、またカウンタ１９７の出
力は、フリップフロップ１９９のセット端子にそれぞれ
接続されており、後述することから明らかなようにフリ
ツプフロツプ１９９は、測定対象部分より僅かに大きな
信号を出力する。フリップフロラ７’１９９の出力は＋
ｇ　２　Ａ　Ｎ　Ｄ回路１９３に入力される一方で、画
像信号形成系７０のＭ２１’−ト回路７８および第６デ
ート回路１７０にも導かれる。第２ＡＮＤ回路１９３の
出力は、世１１定系１００に導かれる。第５メモリ９９
および第４ラッチ回路１９８は、ラインｈを経て送られ
るコンピュータ１６からの信号によりクリアされる。

く測定系１００＞ 測定系１００は、像検出系３０の水平・垂直同期分離回
路３２からの水平同期信号を受けるランプ波発生回路１
０１を有する。このランプ波発生回路１０１は、回路３
２からの水平同期信号を受けたとき、線形に増大する信
号ケ、次の水平同期信号が入力されるまで発生する。次
の水平同期信号が入力されると、回路１０１は再び最初
のし４ルから線形に増大する信号を発生する。ランプ波
発生回路１０１の出力は、第１サンプルホールド回路１
０２訃よび第２サンプルホールド回路１０３に入力され
る０画像処理系９０の第２ＡＮＤ回路１９３の出力は測
定系１００のタイミング回路１０４に入力される。タイ
ミング回路１０４は、第２ＡＮＤ回路１９３からの信号
の立上りでホールド信号を第１サンプルホールド回路１
０２１７Ｃ送り、立下りでホールド信号を第２サンプル
ホールド回路１０３に送る。サンプルホールド回路１０
２．１０３の出力は第５スイツチ１０５を介してＡ／Ｄ
変換器１０６に与えられ、Ａ／Ｄ変換Ｂ１０６の出力は
インターフェイスｘ６ａｔ介してコンピュータ１６に導
かれる。

作動 く２値化信号の形成〉 被測定物２が、たとえば第４図（１）に示すよＫ。

基板２ａ上にグリントされた導体パターン２ｂあり、各
導体ツリー７２ｂの巾が測定対象であるものとする。測
定範囲は、上下方向ＫＦｉ走査線ＮとＮ　十ｎの間とし
て、コンピュータ１６に入力器２（ｌ介して与えられる
。テレビカメラ８により得られた映像信号は、増巾器３
４を経てスレツショルＰ系５０に導かれ、比較器５４に
おいて、適当なスレッショルドレベルの信号と比較され
ることにより２値化される。この状謔を第４図（２）に
示す。２値化され九信号の例は第４図（３）に示してあ
シ、たとえば、試料上の導体ツクターン２ｂの、走査線
Ｎに相当する位置に、ごみまたは汚れなどがあるばあい
、その影響で２値化信号には不要情報Ｘが含まれること
になる。

く画像処理の準備段階〉 比較器５４からの出力／ｒｉ１信号抽出系４０の第１ゲ
ート回路４８により、走査線Ｎ、：Ｎ＋ｎの間の信号の
みが画像処理系９０に通される。画像処理系９０でＦ！
、測定に先立ち、ラインａからのクリア信号により、第
１、第２．第３アｒレスデコーダ９３ａｓ　９ａｂ、９
３ｃ、第４カウンタ１９０およびデジタルコンノ臂レー
タ１９２がクリアされ、ラインｂからの信号により第２
スイツチ９１の接点９１ａが閉じられている。コンピュ
ータ１６０入力器２０には、測定対象の指標、すなわち
本例においては導体ツクターン２ｂのうち測定対象と々
るものが左から伺番目であるかが入力されており、その
入力値Ｎｌ　　ｌ−ｊラインｄを経て第４ラッチ回路１
９８に入力され、ここでラッチされる。第６スイツチ９
４は、それぞれ接点９４ａ１９４ｂが第１、第３アドレ
スデコーダ９３ａ。

９３ｅを第１タイミングパルスおよび第５タイミングノ
４ルスに接続する位置にあり、第１、第２、第５アドレ
スデコーダ９３８　％　９３　ｂ　ｓ　　９３　ｃは、
それぞれ第６図に示す第１、第２．第３タイミングパル
スを受ける。２値化信号に含まれる前述したような不要
情報Ｘを除去するため、拡大処理および縮小処理を行な
う。

〈拡大処理〉 最初の拡大処理にあたっては、第２スイツチ９１が接点
９１ａＫ切換えられ、第１．第２、第３アドレスデコー
ダ９３ａ、９３ｂ、９３ｃからの具なる位相のタイミン
グパルスにより生じたアドレス信号と、ラインｆを介し
てコンピュータ１６から送られる書込信号により、第１
ダート回路４８からの２値化信号が第１％第２、第３メ
モリ９２ａ、９２ｂ、９２ｃＫ’ｉ込まれる。各メモリ
の１アドレスはタイミングパルスの１周期に相当する。

したがって、不要信号Ｘを含む２値化信号と第１．第２
％第３メモリ９２ａ、９２ｂ。

９２ｃに記憶される信号との関係は第７図に示すように
なる。

読出しのためには、ラインｅからの信号で第５スイツチ
９４を切換えて第１．第２％第３アドレスデコーダ９３
ａ、９３ｂ、９３ｃのすべてに３６０°位相遅れの第２
タイミングノクルスが入力されるようにし、同時にライ
ンｇからの信号で第４スイツチ９７により第１ＯＲ回路
９５を第４メモリ９８に接続する。そして、コンピュー
タ１６からラインｆを経て送られる読出し信号に基づき
、第１．第２．第６メモリ９２ａ、９２ｂ、９２ｃに記
憶された信号の読出しを行ない、読出した信号は、第１
ＯＲ回路９５を介して第４メモリ９８に書き込む。この
過程において、メモリ９２８％９２ｂ、９２ｃの信号は
第１ＯＲ回路９５によって論理和処理されるため、第８
図（１）のＡに示すような信号が第４メモリ９８に書込
まれる。第８図（１）のＡに示す信号には、２値化信号
の不要情ｗ６ｘに相当する部分がまだ含まれているため
、さらに拡大処理を繰り返す。この２回目以降の拡大処
理のためには、ラインｂからの信号により第２スイツチ
９１を接点９１ｂに切換えて、第４メモリ９８の内容を
、アドレスデコーダ９３ａ、９３ｂ。

９３ｃからの位相の異るアドレス信号により、位相差を
もってメモリ９２　ａ　ｓ　９２　ｂ　ｓ　９２　ｃに
書き込み、同様な読出しと論理和処理を行なって。

その結果を第４メモリ９８に書込む。このようにして、
不要情報Ｘに対応するし信号のない信号が得られ、これ
を第８図（１）のＢに示す。ディジタルコンパレータ１
９２には、測定対象となる導体パターン２ｂの本数がち
らかじｌ掬標数として入力されている。第４メモリ９８
から出力されるノ臂ルスの数は、不要情報に相当する部
分が残っている間は、この指標数より大きいが、拡大処
理により不要情報が除去されたとき、第４メモリ９８の
出力パルスの数は指標数と等しくなる。第４カウンタ１
９０は第４メモリ９８の出力を計数し、ディジタルコン
パレータ１９２は、第４カウンタ１９０の計数をあらか
じめ設定された指標数と比較し、両者が等しくなったと
き、インターフェイス１６ａを介してコンピュータ１６
にｌ・イレペル信号を送り、拡大処理を停止させ、縮小
処理に移行させる。このためには、コンピュータ１６の
インターフェイス１６ａからラインｇを介して信号が第
４スイツチ９７に送られ、　第１ＡＮＤ回路９６が第４
メモリ９８に接続される。

〈縮小処理〉 縮小処理の過程では、第２スイッチ９１Ｊ／ｉ接点９１
ｂｔ閉じた位置に保持される。まずラインｅからの信号
により、第３スイツチ９４のスイッチ部９４ａ、９４ｂ
がそれぞれ第１、第５タイミングパルスに切換えられ、
２インｆからの信号により、第４メモリ９８に記憶上れ
た信号が位相差をもって第１、第２、第５メモリ９２ａ
、９２ｂ。

９２ｃｌＣ書き込オれる。次いで第３スイツチ９４が切
換えられ、メモリ９２ａ、９２ｂ、９２Ｃの信号がライ
ンｆからの信号により第２タイミングノ母ルスに基づい
て読出され、第１ＡＮＤ回路９６を経て第４メモリ９８
に書込まれる。この過程で、第１ＡＮＤ回路９６によシ
論理積処理が行なわれる。第８図（２）のＡＫは第１回
の縮小処理にさいして第２メモリ９２　ｂに書き込まれ
た情報を示し。

同図ＢＫＦｉ第１回の縮小処理により第４メモリ９８に
書き込まれた信号を示す。拡大処理の回数よシ１回少々
い回数だけ縮小処理が行なわれたとき、ラインｈからの
書込み信号により第５メモリ９９に第１ＡＮＤ回路９６
からの信号が書き込まれる。この信号を第１０図（３）
Ｋ示す。さらに縮小処理が繰夛返され、拡大処理回数よ
り１回多い回数になったとき、第１　ＡＮＤ回路９６の
出力が第４メモリ９８に書き込まれて縮小処理を終了す
る。

このとき第４メモリ９８に書込まれる信号を第８図のＣ
及び第１０図（２）に示す。また、拡大処理のフローを
第９図ａに、縮小処理のフローを第９図すに示す。

〈縮小処理後の信号処理〉 縮小処理の終了後に、信号抽出系４０の第１カウンタ４
４が測定対象となる水平走査線に対応する出力を発生し
たとき、コンピュータ１６は第４メモリ９８および第５
メモリ９９の信号を像検出系３０の水平同期信号と同期
させて読出す。＠４メモリ９８からの信号は、第２ＯＲ
回路１９１において、信号抽出系の第１　ｆ　−）回路
４８からの２値化信号と論理和処理を施され、第２０Ｒ
回路１９１は、２値化信号から不要情報を除去した、第
１０図（４）に示すような出力を発生する。第５メモリ
９９からの信号はそのままカウンタ１９７に。

また第２ＮＯＴ回路１９５によりカウンタ１９６にそれ
ぞれ入力される。カウンタ１９６，１９７は第４ラッチ
回路１９８に２ツチされている測定対象番号を置数し、
入力信号の立上りごとに置数値を減算し、ゼロを計数し
たときに短かい出力を発生する。カウンタ１９７の出力
を第１０図（５）に、カウンタ１９６の出力を第１０図
（６）にそれぞれ示す。カウンタ１９６，１９７の出力
はフリップフロップ１９９のリセットおよびセットにそ
れぞれ与えられ、フリップフロップ１９９は第１０図（
７）に示すように測定対象部分より僅かに大きな出力を
発生する。この信号は、測定何処を示す輝＃ｊ！を表示
するために、画像信号形成系７０の第２ｙ−ト回路７８
および第３デート回路１７０に与えられる。また、フリ
ツデフロツ７’１９９の出力は第２ＡＮＤ回路１９３に
も入力され、ここで第２ＯＲ回路１９１からの信号との
間に論理積処理を施される。したがって、測定対象部分
の信号のみが第２ＡＮＤ回路１９３から出力されること
になる。この信号を第１０図（８）に示す。

第２ＡＮＤ回路１９３（７）出力は、測定系１００のタ
イミング回路１０４に入力される。タイミング回路１０
４は入力信号の立上りで第１サンプルホールド回路１０
２へ、立下ルで第２サンプルホールド回路１０３へそれ
ぞれホールド信号を与える。第５スイツチ１０５は、コ
ンピュータ１６により切換えられ、それぞれのホールＰ
期間に第１゜第２サンプルホー　ｋ　ト回路１０２．１
０３ｆ、Ａ／Ｄ変換器１０６に接続する。Ａ／Ｄ変換器
１０６は。

第１、第２サンプルホールド回路１０２％　ｌｏ３のホ
ールド時期に対応するランプ波発生回路１０１の出力を
受けてこれをデジタル値に変換し、コンピュータ１６に
送る。コンピュータ１６け。

＾ル変換器１０６からの信号に基づいて被測定物の寸法
の演算を行なう。

輝線による測定何処の表示 画像信号形成系７０の第２ラッチ回路７１には測定範囲
の上＃ｔを示す水平走査線数がラッチされ、第５ラッチ
回路７１には下縁を示す水平走査線数がラッチされてい
る。第２カウンタ７３および第５カウンタ７４は水平同
期信号を計数し、その計数値が第２．第３ラツチ回路７
１．７２にラッチされた値になったとき、それぞれ出力
パルスを第２、第５モノマルチバイブレータ７５，７６
に与える。第２．第５モノマルチバイブレータ７５．７
６は、第２．第５カクンタ７３．７４からの出力パルス
を受けたとき、それぞれの計数に対応した水平走査線の
有効画面中に相当する期間だけハイレベル信号を出力す
る。この信号を第１１図（２）に示す。フリップフロッ
プ１９９からの、第１０図（７）に示す出力は、第１１
図のスケールにおいては同図（３）に示すようになり、
この信号はすべての水平走査線に対応して形成されてい
る。第２ｃｍト回路７８は、第１１図（３）の信号を受
けた期間だけ同図（２）の信号を通過させるので、第２
ダート回路７８の出力は、測定範囲の上縁および下縁の
走査線に対応する第１１図（３）の信号となる。この第
２ゲート回路７８の出力は、第１スイツチ１７１を作動
させて画面上に輝度線を生じさせる。第５ゲート回路１
７０には第１モノマルチｚ＋イブレータ４６からの出力
が与えられており、かつこの第３ゲート回路１７０はフ
リップフロップ１９９からの出力を受けたときにのみ第
１モノマルチノ々イブレータ４６からの信号を通過させ
る。したがって、第５ゲート回路１７０は、測定が行な
われている部分を輝線で画面上に表示させる。

試料台４上の試料２が走査方向に対して傾斜しているば
あい、その傾斜を修正することが必要になる。たとえば
、第４図（１）Ｋ示す例では、導体／４ターン２ｂが水
平走査線と直交していないと正確な測定結果が得られな
い。したがって、導体ノ臂ターン２ｂが走査線Ｎ＋Ｎ＋
ｎに対し直交しているかどうかの判定を行なう。第５図
において、走査線Ｎ上の泪１１定対象の信号が同期信号
の始点０からＬｌ　　で立上り、　　Ｌ２　　で立下る
ものとする。同様に。

走査線Ｎ＋ｎ　　において測定対象の信号が始点０から
Ｌ３　　で立上り、Ｌ４　　で立下るものとする。ここ
で、走査線Ｎ、Ｎ＋ｎ間におけるｌ’ｌ１１定対象信号
の水平走査線方向の偏位ＬＯは、次式で表わされる。

ま九、走査線Ｎ＋Ｎ＋ｎ間の垂直方向距離ｆ　Ａｎ　　
とすると、測定対象の傾斜Ｏは次式で表わされる。

Ｏ θ＝−・・・・・・・・・・・・・・・＋２１ｎ アラインメント信号がコンピュータ１６に入力器２０か
ら入力されていると、コンピュータ１６Ｈ。

第１ラッチ回路４２Ｋまず水平走査線Ｎ＋ｎの番号を入
力し、それに基づいて上述のＬｓ　＊　Ｌ４を測定し、
次いで水平走査線Ｎの番号を入力してＬ＋。

Ｌ２　　ｉ１＋１定し、上述の式（１）　ｆ２１に基づ
く演算を行なって偏位量ＬＯおよび傾斜角θを得る。次
いで、Ｘ方向およびＹ方向の必要修正量を演算して、そ
の結果によりモーター６ａ１６ｂ、６ｃを駆動し。

アラインメントの調整を行なう。尚アラインメントの判
定及び調整のフローチャートは第１２図に示しである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す７１１１定装置のブロ
ック図、第２図は信号処理部の詳細を示すブロック図、
第３図は信号処理部に含オれる画像処理部の詳細を示す
グロック図、第４図（１）は徘測定物のノ臂ターンの一
例を示す平面図％第４図（２）は検出信号を示す図表、
第４図（３）は検出信号から得られた２値化信号を示す
図表、第５図はアラインメント判定方法を示す図表、第
６図は水平同期信号とタイミングパルスを示す図表、第
７図は２ｆｆｆ化信号と第１．第２、第５メモリの関係
を示す図、第８図（１）および（２）はそれぞれ拡大処
理および縮小処理におけるメモリを示す図、第９図（ａ
）およびＴｏ）はそれぞれ拡大処理および縮小処理のフ
ローを示す図、第１０図（１）ないしく８）は縮小処理
およびその後の信号処理における信号波形を示す波形図
、第１１図（１）ないしく３）は輝線表示のための信号
処理における信号波形を示す波形図、第１２図はアライ
ンメントの判定および調整のためのフローを示す図であ
る。 ２・・・試料、４・・・試料台、８・・・テレビカメラ
、１２・・・信号処理部、１４・・・モニターテレビ、
１６・・・コンピュータ、２０・・・人力器、３０・・
・像検出系、３２・・・水平・６直同期分離回路、４０
・・・信号抽出系、５０・・・スレショルド系、６０・
・・タイミング信号系、７０・・・ｉ面像形成系、９０
・・・画像処理系、９２ａ・・・４１メモリ、９２ｂ・
・・第２メモリ、９２Ｃ・・・第３メモリ、９５・・・
第１ＯＲ回路、９６・・・第１　ＡＮＤ回路、９８・・
・第４メモリ、９９・・・第５メモリ、ｉｏｏ・・・測
定系 第４図 Ｎへ、・−一″−−−゛−パ−−〜戸−−スレッシ己ル
ドレベルＮ＋１〜工「□□−５−５−５０５−″−５Ｅ
１−一又しツショルドレ公ル第５図 第６図 第７図 第８図 −よ、イ　（１）　　・ Ａ　　ＬＬＩ−１−−−−−−ＨＬＨ−−−−−−−Ｈ
Ｌ−−−−ＬＢ　　ＬＨ−−−−−−−−Ｈ〜−一−−
−−−ＨＬ　−一−１Ｃ−−−−−ＬＨ−−−−−−−
〜−−−−−−−ＨＬ−−−一〜−−−−Ｌ第１０図 （２）縮小＋１凹 （３）縮小−１目 （４）（１）ＯＲ（２） （５）カウンター出力（１） 第１１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定物を走査信号によつて検出する走査検出部
   と、前記走査信号を２値化信号に変換する比較部と、信
   号処理部とを有し、前記信号処理部は、互いに位相差を
   もつ複数のタイミングパルスを発生するタイミングパル
   ス発生部と、前記２値化信号を前記複数のタイミングパ
   ルスのそれぞれに応じて位相差をもつて記憶する記憶手
   段と、前記記憶手段に位相差をもつて記憶された２値化
   信号に論理和処理を施して該２値化信号に含まれる不要
   情報を除去する論理和手段と、前記論理和手段による論
   理和処理で拡大された分だけ信号巾を縮小するための論
   理積処理を施す論理積手段とにより構成され、前記信号
   処理部からの出力に基づき被測定物の寸法を測定する微
   小寸法測定装置。
2. （２）前記第１項の微小寸法測定装置において、前記信
   号処理部は２値化信号の特定の部分のみを取出して前記
   記憶手段に与える信号選択手段を有する微小寸法測定装
   置。
3. （３）前記第１項または第２項の微小寸法測定装置にお
   いて、前記信号処理部は論理和処理の回数より１回多い
   論理積処理の結果として得られる縮小信号と、前記２値
   化信号とにより論理和処理を行なう第２の論理和手段を
   有する微小寸法測定装置。