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FR2497568A1 - PHOTOELECTRIC METHOD AND RECEIVER DEVICE FOR DETECTING THE POSITION OF ANGULAR STRUCTURES TO BE MEASURED - Google Patents

PHOTOELECTRIC METHOD AND RECEIVER DEVICE FOR DETECTING THE POSITION OF ANGULAR STRUCTURES TO BE MEASURED Download PDF

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Publication number
FR2497568A1
FR2497568A1 FR8200081A FR8200081A FR2497568A1 FR 2497568 A1 FR2497568 A1 FR 2497568A1 FR 8200081 A FR8200081 A FR 8200081A FR 8200081 A FR8200081 A FR 8200081A FR 2497568 A1 FR2497568 A1 FR 2497568A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
central
receiving
signal
peripheral
receiving surface
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Withdrawn
Application number
FR8200081A
Other languages
French (fr)
Inventor
Rainer Endter
Herbert Schulze
Hans-Gunter Woschni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik AG
Original Assignee
Carl Zeiss Jena GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Jena GmbH filed Critical Carl Zeiss Jena GmbH
Publication of FR2497568A1 publication Critical patent/FR2497568A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

LE DISPOSITIF RECEPTEUR PHOTO-ELECTRIQUE EST CONSTITUE PAR AU MOINS UNE SURFACE RECEPTRICE CENTRALE 1 ET PAR AU MOINS UNE SURFACE RECEPTRICE PERIPHERIQUE 11, 12, 13, 14. LES SURFACES RECEPTRICES SONT ISOLEES ELECTRIQUEMENT LES UNES DES AUTRES ET LES SIGNAUX EMIS PAR LES DIFFERENTES SURFACES PEUVENT ETRE COMBINES LOGIQUEMENT AFIN DE CREER LE SIGNAL DE MESURE QUI EST ENREGISTRE OU VISUALISE APRES AMPLIFICATION.THE PHOTO-ELECTRIC RECEIVER DEVICE CONSISTS OF AT LEAST ONE CENTRAL RECEIVING SURFACE 1 AND AT LEAST ONE PERIPHERAL RECEIVING SURFACE 11, 12, 13, 14. THE RECEIVING SURFACES ARE ELECTRICALLY ISOLATED FROM ONE ANOTHER AND THE SIGNALS EMITTED BY THE DIFFERENT SURFACES. CAN BE LOGICALLY COMBINED TO CREATE THE MEASUREMENT SIGNAL WHICH IS RECORDED OR VIEWED AFTER AMPLIFICATION.

Description

La présente invention se rapporte à un procédéThe present invention relates to a method

photo-électrique et à un dispositif pour déceler la posi-  photo-electric device and a device for detecting the posi-

tion de structures angulaires à mesurer et qui peuvent présenter une orientation quelconque par rapport à un système de référence fixe (système de coordonnées). Le procédé et le dispositif suivant l'invention sont utilisée,  angular structures to be measured which may have any orientation with respect to a fixed reference system (coordinate system). The method and the device according to the invention are used,

par exemple, dans des appareils de mesure optiques de pré-  for example, in optical measuring devices of pre-

cision (machines de mesure de coordonnées) pour la mise en oeuvre d'un procédé de mise en position suivant les  (coordinate measuring machines) for the implementation of a positioning process according to the

coordonnées x, y et q, tout en permettant une mesure au-  coordinates x, y and q, while allowing a measurement

tomatique de structures mobiles, c'est-à-dire de struc-  tomatic structure of mobile structures, that is to say structural

tures non stationnaires. Une autre application de l'inven-  non-stationary tures. Another application of the invention

tion concerne la reconnaissance des positions de structures  tion concerns the recognition of structural positions

géométriques simples sur des gabarits ou des puces semi-  simple geometrics on jigs or semi-chips

conductrices dans le domaine de la photolithographie.  conductors in the field of photolithography.

Des systèmes photo-électriques sont utilisés sous des formes différentes pour la réalisation de microscopes photo-électriques et de systèmes de mesure de trajets et  Photoelectric systems are used in different forms for the production of light microscopes and path measurement systems and

également pour la mesure d'objets et l'analyse d'images.  also for object measurement and image analysis.

Des documents connus se rapportant à ce domaine et notam-  Known documents relating to this area, including

ment à celui de la photolithographie décrivent un grand nombre de procédés et de dispositifs photo-électriques à fonctionnement statique et dynamique et qui sont destinés  Photolithography describes a large number of static and dynamic photoelectric processes and

à la détection de la position de bords ou d'arêtes et no-  at the detection of the position of edges or edges and no-

tamment d'objets plans et rectilignes (par exemple par  also flat and straight objects (for example by

la revue technique "Optik 21 (1964) page 605 et les suivan-  the technical journal "Optik 21 (1964) page 605 and the following

tes et par le bulletin scientifique de l'université Friedrich Schiller, Jena, Math.-Nat., 25 de 1976 ne 5,  and by the scientific bulletin of the University Friedrich Schiller, Jena, Math.-Nat., 25 of 1976 no 5,

page 683).page 683).

Ces procédés sont très souvent compliqués ou ils ne satisfont pas complètement aux exigences demandées à la  These processes are very often complicated or they do not completely satisfy the requirements of the

mesure de coordonnées (ils nécessitent par exemple la pré-  measure of coordinates (they require, for example, the pre-

sence indispensable de repères ou de marques définis sur  necessary reference marks or marks on

les objets à mesurer, et une orientation préalable par rap-  the objects to be measured, and a preliminary orientation

port au système de mesure).port to the measuring system).

On conna!t également des dispositifs pour la détec-  There are also devices for detecting

tion photo-électrique de la position d'un objet dans lesquels un tube analyseur est utilisé en tant que convertisseur (brevet DD 128 637). Une exploration ou un balayage unique ou double de l'image dans le sens des coordonnées x et y  photo-electric the position of an object in which an analyzer tube is used as a converter (patent DD 128 637). A single or double scan or scan of the image in the direction of the x and y coordinates

est alors réalisé dans le tube analyseur grace à une com-  is then realized in the analyzer tube thanks to a com-

mande appropriée de l'unité d'exploration. Un dispositif d'évaluation électronique relève la position erronée par rapport à une position idéale dans le sens x. y et L I.e  appropriate direction of the exploration unit. An electronic evaluation device raises the erroneous position with respect to an ideal position in the x-direction. y and L I.e

temps de mesure est inférieur à 300 mn..  measuring time is less than 300 minutes ..

Par la demande de brevet DE 2 40c5 102 on connaît un procédé suivant lequel une otructure lngulaire ou ei forme de ligne droite e e,.-piorée s ia ide d'lne sonde émettant une lumière ptuii,'--l7' es effúc-t e ts to circulaire et déviée méca-niqu?ment. ú-e -iguaho du-;esur  Patent Application DE 2,405,102 discloses a method according to which a linear structure or a straight line is obtained by means of a probe emitting a light which is effected. e ts to circular and deviated mechanically. ú-e -iguaho du-; esur

créés dans un récepteur photo-Elet.-i-.ue sent]rs a-  created in a photo-receiver.

lués,en ce qui concerne leur position de pirse par Yralpor  read, regarding their position of pirse by Yralpor

au mouvement de rotation, pour déterminer la positir! an-  to the rotational movement, to determine the positir! year-

gulaire de la structure. L'analyse de la fréquence des signaux de mesure fournit l'indication en ce qui concerne  gular of the structure. The analysis of the frequency of the measurement signals gives the indication as regards

la position par rapport au centre de rotation.  position relative to the center of rotation.

Ces deux dernières solutions se caractérisent par un principe de mesure dynamique. Lutilisation de moyens d'exploration ou de balayage mécaniques limite la mise en  These last two solutions are characterized by a dynamic measurement principle. The use of mechanical scanning or scanning means limits the use of

oeuvre de ces procédés à des objets quasi stationnaires.  of these processes to quasi-stationary objects.

Cependant l'utilisation de moyens de balayage non mécani-  However, the use of non-mechanical scanning means

ques, par exemple l'utilisation de tubes analyseurs, crée  such as the use of analyzer tubes, creates

des problèmes en raison de la résolution locale limitée.  problems due to limited local resolution.

I1 est en outre probable que ces deux derniers procédés mentionnés entraînent l'apparition de mesures fortement erronées lorsqu'il s'agit de structures non idéales étant donné que l'emplacement de la structure est mesuré sans  It is furthermore probable that the latter two mentioned methods lead to the appearance of highly erroneous measurements in the case of non-ideal structures, since the location of the structure is measured without

tenir compte des définitions généralement admises.  take into account generally accepted definitions.

La demande de brevet DE 2 102 027 décrit un procédé qui permet de mesurer et de définir l'emplacement des bords ou des arêtes à l'endroit du gradient de noircissement maximum d'un profil d'intensité en forme d'arête. A cet  DE 2 102 027 discloses a method for measuring and defining the location of edges or ridges at the location of the maximum blackening gradient of an edge-shaped intensity profile. In this

effet la double déviation du profil d'intensité est réali-  effect the double deviation of the intensity profile is achieved

sée par voie optique. Ce procédé ne peut cependant être utilisé que pour un ou pour deux dispositifs de mesure, comme cela est indiqué (voir demande de brevet DE  optically. This method can however only be used for one or two measuring devices, as indicated (see patent application DE

2 017 400).2,017,400).

La présente invention a pour objet de permettre un relèvement rapide, objectif et sans contact des grandeurs de mesure lors de la mesure de structures produisant des  It is an object of the present invention to provide rapid, objective and non-contacting of measurement quantities when measuring structures producing

effets optiques, qui ne sont pas nécessairement station-  optical effects, which are not necessarily stationary

naires par rapport à un système de référence à poste fixe et qui par rapport à ce dernier ne doivent pas présenter obligatoirement une orientation préférentielle. La présente  compared to a fixed reference system and which in relation to the latter must not necessarily have a preferential orientation. The current

invention doit permettre d'obtenir une plus grande préci-  invention should make it possible to obtain greater precision

sion de mise en position et une plus grande vitesse de me-  positioning and a higher speed of

sure grâce à l'utilisation de procédés de mise en position visuels et ceci notamment pour des appareils de mesure de précision optiques tels que des appareils de mesure de coordonnées comportant un système numérique pour la mesure  safe through the use of visual positioning methods and this especially for optical precision measuring devices such as coordinate measuring apparatus comprising a digital system for measuring

de trajets.of journeys.

L'invention a pour but de créer un procédé photo-  The object of the invention is to create a photo

électrique et un dispositif récepteur qui permettent de reconnaltre et de mesurer des structures en forme d'arêtes  an electrical device and receiver device for recognizing and measuring edge-shaped structures

ou de lignes droites et qui produisent des effets optiques.  or straight lines that produce optical effects.

Lors de la coïncidence de l'emplacement de la structure visée selon la définition photométrique moyenne,il doit être possible d'en dériver un signal de commande approprié pour un dispositif de mesure électronique périphérique,  When the location of the target structure coincides with the mean photometric definition, it shall be possible to derive from it an appropriate control signal for a peripheral electronic measuring device,

par exemple un dispositif indicateur de position d'un sys-  for example, a device indicating a position of a system

tème de mesure de déplacement.displacement measurement system.

Les-problèmes exposés ci-dessus sont résolus confor-  The problems described above are solved

mément à l'invention par un procédé photo-électrique sta-  according to the invention by a static photoelectric process.

tique qui, grâce à une évaluation photométrique bi-dimen-  which, thanks to a two-dimensional photometric evaluation,

sionnelle des rayons émis par les éléments de structure caractéristiques, permet de déterminer la position de la structure indépendamment de l'orientation de celle-ci à l'intérieur d'un système de référence fixe (système de coordonnées) par rapport à un repère de visée représenté (origine des coordonnées). Le procédé est caractérisé en ce que le minimum et le maximum du flux de rayonnement  of the radii emitted by the characteristic structural elements, makes it possible to determine the position of the structure independently of the orientation of the latter within a fixed reference system (coordinate system) with respect to a reference mark of represented aim (origin of coordinates). The method is characterized in that the minimum and maximum of the radiation flux

sont détectés optiquement et de façon intégrale et bi-  are detected optically and in an integral and bi-

dimensionnellement au voisinage immédiat de la zone de transition de l'arête, en ce que la somme de tous ues rayons est formée soit par voie optique au moyen d'une surface de diaphragme périphérique (par exemple une bague circulaire) et en dérivant un signal électrique qui est  dimensionally in the immediate vicinity of the transition region of the edge, in that the sum of all rays is formed either optically by means of a peripheral diaphragm surface (for example a circular ring) and by deriving a signal electric which is

proportionnel à cette somme, soit par une sommation élec-  proportional to that sum, either by an

trique de différentes grandeurs de signaux qui sont propor-  different signal magnitudes which are proportional

tionnelles les unes aux autres par suite des rayons par-  to each other as a result of

tiels traversant plusieurs surfaces partielles de diaphrag-  passing through several partial areas of diaphragm

me périphériques et en ce que tous les rayons de la zone  me peripherals and in that all the rays of the zone

de transition de l'arête sont de plus captés par une sur-  transitions of the ridge are moreover captured by an over-

face centrale de diaphragme de façon à pouvoir obtenir de nouveau un signal électrique qui est proportionnel à ces  center face of the diaphragm so that an electrical signal can be obtained again which is proportional to these

rayons. Ensuite on procède à une différentiation des si-  rays. Then we proceed to a differentiation of

gnaux électriques en résultant et après une pré-amplifica-  resulting electrical and after pre-amplification

tion les signaux sont évalués en fonction du rapport entre  the signals are evaluated according to the relationship between

la surface périphérique de diaphragme et la surface cen-  the peripheral diaphragm surface and the central surface

trale de diaphragme. Il est évident que la pré-amplifica-  slide of diaphragm. It is obvious that pre-amplification

tion est superflue lorsque les surfaces sont identiques.  tion is superfluous when the surfaces are identical.

Le passage par zéro se produisant dans le signal différentiel est utilisé de préférence pour l'indication d'une position relative et définie de la structure à mesurer  The zero crossing occurring in the differential signal is preferably used for indicating a relative and defined position of the structure to be measured.

et de l'origine de coordonnées.and the origin of coordinates.

Les rayons émis par les surfaces périphérique et centrale de diaphragme sont conduits vers deux récepteurs  The rays emitted by the peripheral and central diaphragm surfaces are led to two receivers

photo-électriques par l'intermédiaire d'éléments de gui-  photoelectric devices by means of

dage de rayons appropriés ou ils sont réunis et visualisés sur un récepteur par l'intermédiaire d'un interrupteur de  appropriate rays or they are gathered and visualized on a receiver via a switch of

rayons (procédé Chopper).rays (Chopper process).

Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les surfaces de diaphragme sont formées par des surfaces  According to another embodiment of the invention, the diaphragm surfaces are formed by surfaces

sensibles de récepteurs photo-électriques réalisées et dis-  sensitive photoelectric receivers realized and

posées de façon appropriée. Ce dispositif à récepteurs photo-électriques intégrés à une puce ou réalisés sous une forme d'hybride, présente au moins une surface réceptrice centrale et au moins-une surface réceptrice périphérique entourant la surface réceptrice centrale. Les surfaces réceptrices sont disposées en étant isolées électriquement l'une de l'autre et les signaux des différentes surfaces peuvent être combinés librement* La surface réceptrice centrale est réalisée, de préférence, sous une forme cir- culaire ou carrée et la surface réceptrice périphérique peut présenter une forme annulaire ou elle peut se composer de quatre surfaces partielles de forme identique. Dans ce cas chacune des surfaces partielles présente une superficie qui est identique à celle de la surface centrale ou la somme des surfaces périphériques est égale à la superficie  posed appropriately. This chip-integrated or hybridized photoelectric receiver device has at least one central receiving surface and at least one peripheral receiving surface surrounding the central receiving surface. The receiving surfaces are arranged electrically isolated from one another and the signals of the different surfaces can be freely combined. The central receiving surface is preferably in a circular or square form and the peripheral receiving surface may have an annular shape or it may consist of four partial surfaces of identical shape. In this case each of the partial surfaces has an area which is identical to that of the central surface or the sum of the peripheral surfaces is equal to the area

de la surface centrale.of the central surface.

Le dispositif récepteur suivant l'invention permet en plus de la mise en oeuvre du procédé pour l'exploration indépendamment de la direction, de structures à mesurer en forme d'arête grâce à la libre combinaison de toutes les surfaces réceptrices individuelles, et également la mise en oeuvre du procédé différentiel connu à deux cellules et  The receiver device according to the invention allows in addition to the implementation of the method for the exploration independently of the direction, of the structures to be measured in the form of an edge thanks to the free combination of all the individual receiving surfaces, and also the implementation of the known two-cell differential method and

destiné à l'exploration d'objets de forme rectiligne.  intended for the exploration of rectilinear objects.

Etant donné que le procédé utilisé constitue un procédé de mesure statique, le dispositif convient particulièrement  Since the method used constitutes a static measuring method, the device is particularly suitable

bien à la mesure de structures mobiles (non stationnaires).  well to the measurement of mobile structures (non-stationary).

Diverses autres caractéristiques de l'invention res-  Various other features of the present invention

sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.  come out from the following detailed description.

Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux  Embodiments of the subject of the invention are shown, by way of non-limiting examples, to

dessins annexés.attached drawings.

La fig. la est le schéma de principe d'un disposi-  Fig. is the schematic diagram of a

tif récepteur composé de cinq diodes réceptrices intégrées  receiver consisting of five integrated receiver diodes

présentant une forme carrée et des dimensions identiques.  having a square shape and identical dimensions.

La fig. lb montre l'allure du signal de réception lors de la détection par translation d'une arête (t = o  Fig. lb shows the appearance of the reception signal during detection by translation of an edge (t = o

ou 45 ).or 45).

La fig. lc montre l'allure du signal de réception  Fig. lc shows the pace of the reception signal

lors de la détection d'une arête par rotation.  when detecting an edge by rotation.

La fig. ld montre l'allure du signal de réception  Fig. ld shows the pace of the reception signal

lors de la détection d'un trait rectiligne par translation.  when detecting a straight line by translation.

La fig. 2a est le schema de principe d'un disposi-  Fig. 2a is a schematic diagram of a provision

tif récepteur comportant cinq diodes réceptrices intégrées  receiver with five integrated receiver diodes

présentant une forme rectangulaire mais de géométrie dif-  rectangular shape but of different geometry

férente. La fig. 2b montre l'allure du signal de réception  ferent. Fig. 2b shows the appearance of the reception signal

lors de la détection a'une arête par translation.  when detecting a translation edge.

La fig. 3a représente un dispositif récepteur com-  Fig. 3a represents a receiver device com-

pose de deux surfaces réceptrices de formine circu.tai-re, disposées coaxialement l!une dans J 'autre et presentant un  poses two circular formine receiving surfaces, arranged coaxially in one another and having a

rapport suprcficiei de 1:1.supersized ratio of 1: 1.

La fig. 3b montre le signal de rception lors de la  Fig. 3b shows the reception signal during the

détection d'une arete.detection of an edge.

La fig. 3c représente le disuoait:À iD récEpt:inr suivant la fig. 2a associé à un disos:if dévaiuation  Fig. 3c represents the disuoait: To iD recipe: inr according to fig. 2a associated with a disos: if devaluation

de signal pour la détection d'un trait rectii>;gne;,in-  signal for the detection of a rectii> line;

térieur d'une plage nominale.within a nominal range.

La fig. 3d montre un dispositif récepteur comnpor-  Fig. 3d shows a receiving device comnpor-

tant trois surfaces réceptrices disposées coaxialement les  three receiving surfaces arranged coaxially

unes à l'intérieur des autres.one inside the others.

La fig. 3e montre le signal de réception lors de la  Fig. 3rd shows the reception signal during the

détection d'un trait rectiligne.detection of a straight line.

La fig. 4 représente un dispositif récepteur sui-  Fig. 4 represents a receiving device

vant la fig. 2a mais dans lequel les deux surfaces circu-  see fig. 2a but in which the two surfaces

laires sont subdivisées chacune en quatre secteurs iden-  are subdivided into four sectors each

tiques.ticks.

Le dispositif récepteur représenté a la fig. la est composé de cinq surfaces réceptrices séparées de forme carrée, à savoir, une surface centrale 1" et quatre surfaces périphériques 11', 12'1-, 13: et 14' de longueurs latérales a. Cet ensemble peut être réalisé en étant intégré à une puce ou sous forme de construction hybride. Les bandes de séparation d entre les surfaces réceptrices déterminent les axes x, y du système de coordonnées. Lors de l'utilisation  The receiver device shown in FIG. 1a is composed of five separate square receiving surfaces, namely, a central surface 1 "and four peripheral surfaces 11 ', 12'1-, 13: and 14' of lateral lengths A. This assembly can be realized by being integrated to a chip or as a hybrid construction The separation strips d between the receiving surfaces determine the x, y axes of the coordinate system.

de ce récepteur dans un appareil de mesure optique de coor-  of this receiver in an optical measuring device for coordinating

données, il doit être disposé dans un plan de formation  data it must be arranged in a training plan

d'image intermédiaire ou, par exemple, sur l'écran de pro-  image or, for example, on the screen of

jection de façon que son centre soit situé dans l'axe de visée. On choisit généralement l'axe optique de l'appareil  jection so that its center is located in the line of sight. We generally choose the optical axis of the device

de mesure en tant qu'axe de visée.measurement as a target axis.

Le type de récepteur représenté permet 1. L'obtention d'un signal de coïncidence lors de la mise en place d'une arête à effet optique sans tenir  The type of receiver shown allows 1. Obtaining a coincidence signal when setting up an optical effect edge without taking into account

compte de la position de l'origine des coordonnées.  account of the position of the origin of the coordinates.

2. L'obtention d'un signal de parallélisme ou d'un signal de recouvrement après avoir obtenu la coïncidence selon 1 et lors d'une rotation d'une arête par rapport aux  2. Obtaining a parallelism signal or a recovery signal after having obtained the coincidence according to 1 and during a rotation of an edge with respect to

axes des coordonnées.coordinate axes.

3. L'obtention d'un signal de coïncidence lors d'une mise en position incontrôlée du centre photométrique de traits à effet optique et d'une largeur b. Les traits de largeur b a + 2 d et b 5a + 2d sont placés par rapport à l'origine des coordonnées et les traits d b 2a + d par rapport à un point de visée sur les axes des coordonnées et à une distance de 1/2 (a + d) de l'origine des coordonnées  3. Obtaining a coincidence signal in an uncontrolled positioning of the photometric center of optical effect lines and a width b. The width lines ba + 2 d and b 5a + 2d are placed relative to the origin of the coordinates and the db 2a + d lines with respect to a point of view on the coordinate axes and at a distance of 1/2 (a + d) of the origin of the coordinates

(voir fig. la).(see Fig. la).

4. L'obtention d'un signal de coïncidence présen-  4. Obtaining a coincidence signal presented

tant lors du déplacement angulaire d'un trait des lignes qui s'étendent parallèlement et à une distance de 1/2  both during the angular displacement of a line of lines that extend parallel and at a distance of 1/2

(a + d) des axes des coordonnées.(a + d) coordinate axes.

En ce qui concerne le point 1.With regard to point 1.

Conformément à l'invention la mise en position des  According to the invention, the positioning of

arêtes au moyen d'un récepteur suivant la fig. la s'effec-  edges by means of a receiver according to fig. the

tue selon l'équation: 4 o Z= dans laquelle Pl représente la propagation des rayons sur les surfaces 1i, 121, 13' et 14' *1 la propagation des rayons sur la surface 1",  kills according to the equation: Z = where P1 represents the propagation of rays on surfaces 1i, 121, 13 'and 14' * 1 the propagation of rays on surface 1 ",

= O lors de la coïncidence.= O at the coincidence.

La multiplication par quatre de la propagation des  The multiplication by four of the propagation of

rayons est obtenue après la transformation par une amplifi-  rays is obtained after the transformation by amplification

cation appropriée du signal s (r, 4) qui est proportion-  appropriate cation of the signal s (r, 4) which is proportional

nelle à la propagation des rayons.to the propagation of rays.

4 Ji si ( q) - 4 s1 (rk 9): 5 (rklt) Z=1 57- dans laquelle s' 4 représente les signaux provenant des surfaces 111, 12', 13' et 14' sI s l] e signal provenant de la surface 1" et  4 Ji (q) - 4 s1 (rk 9): 5 (rklt) Z = 1 57- where s '4 represents the signals from surfaces 111, 12', 13 'and 14' sI sl] e signal from of the surface 1 "and

rk - les coordonnées de l'emplacement de l'arête.  rk - the coordinates of the location of the edge.

Lors de la translation par l'intermédiaire du récep-  During translation through the receptor

teur d'une structure en forme d'arête et présentant une position angulaire quelconque par rapport aux axes des  of an edge-shaped structure and having any angular position with respect to the axes of the

coordonnées, on obtient un signal dont l'allure est carac-  coordinates, a signal is obtained whose appearance is

téristique pour le procédé. Les signaux différentiels s(rk,) pour -= 0o ou 2 = 45- sont représentés à la fig. lb. Le dispositif récepteur représenté à la fig. 2a fonctionne selon le même principe de mesure. L'égalité  for the process. Differential signals s (rk,) for - = 0o or 2 = 45- are shown in FIG. lb. The receiver device shown in FIG. 2a works according to the same measurement principle. Legality

entre la somme des signaux émis par les surfaces réceptri-  between the sum of the signals emitted by the recep-

ces extérieures 21', 22', 23', 24' et le signal provenant  these outside 21 ', 22', 23 ', 24' and the signal from

de la surface réceptrice intérieure 2" lors d'un éclaire-  of the inner receiving surface 2 "in an illuminated

ment complet de toutes les surfaces réceptrices, est alors obtenue grâce à la superficie identique de la somme des  of all receiving surfaces, is then obtained by the same area of the sum of the

surfaces 21', 22', 23', 24' et de la surface 2".  surfaces 21 ', 22', 23 ', 24' and the surface 2 ".

La fig. 2b montre les allures caractéristiques s(rk, A) des signaux. Le signal différentiel des deux  Fig. 2b shows the characteristic curves s (rk, A) of the signals. The differential signal of both

formes de réalisation présente, indépendamment de la posi-  present embodiments, regardless of the posi-

tion angulaire de l'arête par rapport aux axes des coor-  angle of the ridge with respect to the axes of the

données, un passage par zéro lors de la coincidence entre  data, a zero crossing during the coincidence between

l'arête et le point d'origine des coordonnées. A cet ins-  the edge and point of origin of the coordinates. At this

tant l'arête obscurcit la moitié de la somme des surfaces réceptrices extérieures ainsi que la moitié de la surface réceptrice intérieure et les signaux différentiels sont  both the edge obscures half the sum of the outer receiving surfaces as well as half of the inner receiving surface and the differential signals are

créés.created.

8' -z (rk Z) (rk t) = suivant la fig. lb ou 4 - s2z (rk) - 4 s"2 (rk) = 0 Z=1  8 '-z (rk Z) (rk t) = according to FIG. lb or 4 - s2z (rk) - 4 s "2 (rk) = 0 Z = 1

suivant la fig. 2b.according to fig. 2b.

La zone de détection ou d'arrêt dans le sens des coordonnées résulte de l'équation Bxy = 2 (a'1 + d) + a" La zone de détection ou d'arrêt B indique la zone  The detection or stop zone in the direction of the coordinates results from the equation Bxy = 2 (a'1 + d) + a "The detection or stop zone B indicates the zone

sur le dispositif récepteur pour laquelle s(rk,q)4 0.  on the receiver device for which s (rk, q) 40.

Lors de la présence de dimensions extérieures iden-  When there are external dimensions

tiques (surface circulaire circonscrite) la sensibilité est plus grande pour la forme de réalisation à surfaces égales suivant la fig. la que pour la forme de réalisation  ticks (circumscribed circular surface) the sensitivity is greater for the embodiment with equal surfaces according to FIG. the only for the embodiment

suivant la fig. 2a.according to fig. 2a.

Dans les deux récepteurs la sensibilité s'accroit avec l'augmentation de oe à 450 de l'angle de l'arête par  In both receivers the sensitivity increases with the increase of 450 at the angle of the edge by

rappert aux axes des coordonnées (bande de séparation).  refers to the axes of the coordinates (separation band).

En ce qui concerne le point 2.With regard to point 2.

Les deux dispositifs récepteurs peuvent toujours être utilisés, de façon simple, pour l'indication de la coincidence lors d'une rotation (arête parallèle à l'axe des coordonnées). A cet effet les surfaces 11' et 13' ou  The two receiving devices can always be used, in a simple way, for the indication of the coincidence during a rotation (edge parallel to the coordinate axis). For this purpose the surfaces 11 'and 13' or

12' et 14' du dispositif suivant la fig. la sont, par exem-  12 'and 14' of the device according to FIG. are, for example,

ple, branchées pour former un circuit différentiel. Les signaux différentiels s(x, 90*) = s12 (x, 900) - s'14 (x 90) ou s(y, o) = s'il (y, 0) - s13 (y, O) deviennent zéro lorsque les positions angulaires indiquées  connected to form a differential circuit. The differential signals s (x, 90 *) = s12 (x, 900) - s'14 (x 90) or s (y, o) = if (y, 0) - s13 (y, O) become zero when the angular positions indicated

ci-dessus sont atteintes.above are reached.

L'obtention de la position de coïncidence par rap-  Obtaining the coincidence position by

port à l'un des sens de coordonnées exige une mise en  port to one of the senses of coordinates requires a

position conformément au point 1. L'allure du signal dif-  position in accordance with paragraph 1. The appearance of the different

férentiel est représentée à la fig. le. L'angle limite de la zone de détection ou d'arrêt est obtenu généralement par les relations suivantes: a max= arc tan 2 pour h ou max a d = arctan 2d pour h = O (corncidence) max 2d a dans lesquelles  ferential is shown in fig. the. The limit angle of the detection or arrest zone is generally obtained by the following relations: a max = arc tan 2 for h or max a d = arctan 2d for h = O (corncidence) max 2d a in which

h représente la distance entre l'arêto et. le point d'ori-  h represents the distance between the edge and. the point of origin

gine des coordonnées dans le sens des coordonnées max l'angle limite de la zone de détection ou d'arrêt de  gine coordinates in the direction of max coordinates the limit angle of the detection or stopping area of

l'arête par rapport au sens des coordonnées.  the edge with respect to the direction of the coordinates.

En ce gui concerne le point Le dispositif récepteur suivant la fig. la dont les  With regard to the point The receiving device according to FIG. the whose

surfaces présentent la même superficie permet avantageuse-  surfaces have the same area advantageously

ment l'indication de la position nominale d'un trait. A  indication of the nominal position of a line. AT

cet effet on utilise le procédé statique à deux cellules.  this effect is used the static two-cell process.

I1 est alors possible d'établir un circuit différentiateur entre les surfaces réceptrices lit, 12', i3t' 14' et la surface 1", par exemple en vue de l'utilisation du passage  It is then possible to establish a differentiating circuit between the receptor receiving surfaces, 12 ', 13' and 14 'and the surface 1', for example with a view to using the passage

par zéro du signal différentiel.by zero of the differential signal.

s(X) = s'12 (x) - s1" (X) s(y) = s'il(x) - Si (x) pour de faibles largeurs de trait (s< b (2a + d) ou s(X) = s12(x) - s14 (X) s(y) = s11(y) - s13 (y)  s (X) = s'12 (x) - s1 "(X) s (y) = if (x) - Si (x) for small line widths (s <b (2a + d) or s (X) = s12 (x) - s14 (X) s (y) = s11 (y) - s13 (y)

pour des largeurs de trait s + 2d <b <3a + 2d.  for line widths s + 2d <b <3a + 2d.

11i11i

A l'intérieur d'une plage de 0 01. t450 le pas-  Within a range of 0 01. t450 the step

sage par zéro d'une paire de surfaces réceptrices déter-  wise by zero of a pair of receiving surfaces deter-

minée est tributaire de la position de rotation. Lorsqu'il s'agit d'angles plus importants on doit mesurer à chaque fois dans l'autre sens de coordonnées.  mined is dependent on the rotational position. When it comes to larger angles we must measure each time in the other direction of coordinates.

L'allure des signaux en tant que fonction de l'em-  The appearance of the signals as a function of the

placement du centre photométrique du trait est représentée  placement of the photometric center of the line is shown

à la fig. id.in fig. id.

En ce qui concerne le point 4.With regard to point 4.

A condition que la mise en position du trait ait été réalisée selon le point 3,il est possible d'obtenir un  Provided that the positioning of the line has been carried out in accordance with point 3, it is possible to obtain a

signal de coïncidence lorsque les directions des coordon-  coincidence signal when the directions of the coordi-

nées sont atteintes grâce au branchement différentiel des  are achieved through the differential connection of

surfaces réceptrices partielles suivant le point 2.  partial receiving surfaces according to point 2.

Un autre dispositif récepteur pour l'exploration  Another receiver device for exploration

des arêtes indépendant du sens est représenté à la fig. 3a.  edges independent of the direction is represented in fig. 3a.

Ce dispositif se distingue par une sensibilité qui est indépendante de l'orientation de l'arête. Le dispositif est constitué par une surface réceptrice de forme circulaire  This device is distinguished by a sensitivity that is independent of the orientation of the edge. The device is constituted by a receiving surface of circular shape

et par une autre surface réceptrice de forme également cir-  and by another receiving surface of shape also circulating

culaire et qui est disposée concentriquement par rapport  eyelike and which is arranged concentrically with respect to

au centre du cercle de la première surface. Les deux sur-  in the center of the circle of the first surface. The two sur-

faces réceptrices doivent être branchées de manière que  receiving faces must be connected in such a way that

les signaux électriques qu'elles émettent soient propor-  the electrical signals they emit are proportional

tionnels au flux lumineux incident, ces signaux étant ensuite soustraits. Les dispositifs utilisés à cet effet sont connus, par exemple par la demande de brevet DE  incident light flux, these signals being then subtracted. The devices used for this purpose are known, for example by the patent application DE

1 957 161, et ne nécessitent aucune explication.  1,957,161, and require no explanation.

Conformément à l'invention la longueur des rayons doit êtrc choisie pour que la surface annulaire 31' soit égale à la surface annulaire 3". Ceci est le cas lorsque,  According to the invention the length of the spokes must be chosen so that the annular surface 31 'is equal to the annular surface 3. This is the case when,

tout en négligeant les dimensions de la largeur de sépara-  while neglecting the dimensions of the width of separa-

tion d'entre les surfaces réceptrices, ri = \/W ro.  between the receiving surfaces, ri = \ / W ro.

Lorsqu'une structure en forme d'arête se déplace sur la surface réceptrice, comme indiqué à la fig. 3a, l'allure du signal différentiel est celle représentée à la fig. 3b. Il ressort de cette figure qu'il apparalt un signal zéro qui peut tre utilisé avantageusement pour  When an edge-shaped structure moves on the receiving surface as shown in FIG. 3a, the shape of the differential signal is that shown in FIG. 3b. It emerges from this figure that a zero signal appears which can be advantageously used for

le démarrage d'un processus de mesure de longueur lors-  start of a length measurement process when

que l'argte se trouve en coincidence avec le point cen-  that the money is in coincidence with the central point

tral du dispositif récepteur. A ce stade la structure en forme d'ar4te obscurcit tout juste la moitié de la sur- face réceptrice, ctest-à-dire que l'autre moitié est  tral of the receiving device. At this point the arte structure obscures just half of the receiving surface, ie the other half is

éclairée, de sorte que la différence des signaux du récep-  illuminated, so that the difference in the reception

teur devient zéro à condition que les surfaces de ce der-  becomes zero, provided that the surfaces of that

nier présentent une sensibilité identique.  deny have the same sensitivity.

La relation analytique entre l'emplacement de l'arg-  The analytic relationship between the location of the

te rk et le signal différentiel s(x) pour une largeur de séparation d - 0 résulte de 15quation suivante: I rc.COS ---' S(rk DirE.SD r (arc cos -arc cos + o r r r rOrk (2 k-V -) o o dans laquelle SD représente la sensibilité de la matière réceptrice et E l'intensité lumineuse dans la partie éclairée de la transition de l'argte. En ce qui concerne la partie non  rk and the differential signal s (x) for a separation width d - 0 results from the following equation: I rc.COS --- 'S (rk DirE.SD r (arc cos -arc cos + orrr rOrk (2 kV -) where SD represents the sensitivity of the receiving material and E the light intensity in the illuminated part of the transition of the argue.

éclairée de l'arête on admet que E = 0.  enlightened of the edge we admit that E = 0.

Pour une sensibilité réceptrice du dispositif au voisinage du passage par zéro (point de coïncidence) on obtient, par exemple, pour des valeurs: E = 1500 lx, SD = 4,2 mA/lm et r1 = 100o m une valeur de S(rkle) = 0,5 nA/Pm Ark Etant donné que le courant d'obscurité de la matière  For a receiving sensitivity of the device in the vicinity of the zero crossing (coincidence point), for example, values are obtained: E = 1500 lx, SD = 4.2 mA / lm and r1 = 100o m a value of S ( rkle) = 0.5 nA / Pm Ark Since the dark current of matter

réceptrice choisie est d'environ 0,07 nA lors du fonction-  chosen receptor is approximately 0.07 nA at the time of

nement, on peut détecter de façon sire des écarts inférieurs à 1 pm lorsqu'il s'agit de structures idéales (contraste maximum). La symétrie de révolution du dispositif récepteur permet d'obtenir une sensibilité du dispositif qui est totalement indépendante de la direction. L'axe de visée  Also, differences of less than 1 μm can be detected in the case of ideal structures (maximum contrast). The symmetry of revolution of the receiver device makes it possible to obtain a sensitivity of the device which is totally independent of the direction. The line of sight

est déterminé par le point de centre du cercle. Le dispo-  is determined by the center point of the circle. The provision

sitif peut être utilisé de façon particulièrement avanta-  may be used in a particularly advantageous way.

geuse pour mesurer des objets angulaires mobiles (non sta-  to measure moving angular objects (non-stationary

tionnaires). Selon un perfectionnement de l'invention on prévoit  servants). According to an improvement of the invention, provision is made

également un dispositif qui permet la détection,à l'inté-  also a device which allows the detection, within the

rieur d'une plage nominale prédéterminée, d'une structure  within a predetermined nominal range, of a structure

en forme de trait.in the form of a line.

Lors de l'utilisation du type de récepteur repré-  When using the receiver type

* senté à la fig. 3a il est nécessaire, à cet effet, dfampli-* in fig. 3a it is necessary, for this purpose, to amplify

fier électroniquement d'un facteur < 3x (par exemple 2,5x) le signal de réception provenant de la surface annulaire  electronically for a factor <3x (eg 2.5x) the reception signal from the annular surface

avant l'enregistrement du courant photo-électrique diffé-  before the recording of the different photoelectric current

rentiel (fig. 3c). Le même effet peut cependant également &tre obtenu, conformément à l'invention,en reliant à la première surface annulaire une deuxième surface annulaire périphérique (fig. 3d). Le branchement des récepteurs doit être réalisé de façon que le signal total en résultant  (Figure 3c). The same effect can however also be obtained, according to the invention, by connecting to the first annular surface a second peripheral annular surface (Fig. 3d). The connection of the receivers must be made in such a way that the resulting total signal

s. soit combiné avec les signaux provenant des diffé-  s. combined with signals from different

ge s rentes surfaces réceptrices partielles suivant la relation ci-après: Sges(r, q)= s"3(r,)s31(rl 4) + s'32 (ri)] L'interrupteur S permet de commuter sur la position  ge se rentes partial receiving surfaces according to the following relation: Sges (r, q) = s "3 (r,) s31 (rl 4) + s'32 (ri)] The switch S makes it possible to switch to the position

"exploration d'arètes" (position a du commutateur s).  "arete exploration" (switch position s).

_ a | b S s(r) = S(k) s(r) = S(rs) Lorsqu- le rayon r2 est choisi (en négligeant de nouveau la fente de séparation) pour qu'il soit légèrement inférieur au double rayon r du récepteur annulaire, l'allure du signal lors du passage d'une structure en  _ a | b S s (r) = S (k) s (r) = S (rs) When radius r2 is chosen (neglecting again the separation slot) so that it is slightly smaller than the double radius r of the receiver annular, the pace of the signal during the passage of a structure in

forme de trait au-dessus de ce récepteur, est celle repré-  form of line above this receiver, is that represented

sentée à la fig. 3e. La largeur b du trait est bl b2< b3.  felt in fig. 3rd. The width b of the line is bl b2 <b3.

Il ressort de cette figure qu'il se produit un double passage par zéro de la tension du silgnal qui est symétrique au point de coïncidence (c'est-àdire que le centre du trait se trouve dans l'axe de visée). La distance de ces passages par zero de l'axe de visée est indépendante de la largeur du trait et est déterminée uniquement par  It appears from this figure that there is a double zero crossing of the silnal voltage which is symmetrical at the point of coincidence (that is, the center of the line is in the line of sight). The distance of these zero crossings of the line of sight is independent of the line width and is determined solely by

le rayon choisi r2 (et du facteur d'amplification de l'am-  the chosen radius r2 (and the amplification factor of the

plificateur de signai). Lorsque le facteeur d'ampliîication s'approche de la valeur 3 (ou le rapport des rayons de 3a  signai folding). When the amplification factor approaches the value 3 (or the ratio of the radii of 3a

valeur r2/r. = 2);les passages par zéro s'approchent pro-  value r2 / r. = 2), the zero crossings are approaching

gressivement de l'axe de visée et les coîiposarnts négatifs  gressively from the line of sight and the negative co -iposarnts

du signal diminuent ce qui a pour effet que l'enregistre-  signal decreases which results in the recording of

ment des passages par zéro n'est plus assuré.  Zero crossings are no longer assured.

Le dispositif décrit ci-dessus permet en conséquence de détecter et de mesurer une structure en forme de trait à l'intérieur d'une plage prédéterminée. On obtient, par exemple pour ro o 75 Mm et r2 q140 pm une plage nominale de 30 lu et pour r0 rY 71 pm et r2 140 /pm une plage  The device described above therefore makes it possible to detect and measure a structure in the form of a line within a predetermined range. For example, a nominal range of 30 μ is obtained for example for a beam of 75 μm and a range of 140 μm.

nominale de - 10 um.nominal - 10 μm.

Cette utilisation permet également et,sans difficul-  This use also allows and without difficulty

té, de mesurer des objets mobiles grâce à la réalisation  to measure moving objects thanks to the realization

d'un processus de mesure statique.of a static measurement process.

Une autre forme de réalisation avantageuse d'un dis-  Another advantageous embodiment of a disclosure

positif récepteur est représentée à la fig. 4. Ce dispositif récepteur convient particulièrement à la mise en position du centre photométrique d'un trait par rapport à un point de visée. A cet effet les secteurs sont branchés par paire pour former un circuit différentiel grâce auquel le signal du récepteur répond aux relations suivantes: s(r,)=s '41+s '42=s"45+s"46- (s t43+s '44+s"47+s"48) pour5 < (f)<o ou s(r,)s'4]+d 44+ S"45+s"48-(s'42+8'43+s"46+s"47)  positive receiver is shown in fig. 4. This receiver device is particularly suitable for positioning the photometric center in a line with respect to a point of view. For this purpose the sectors are connected in pairs to form a differential circuit by means of which the receiver signal responds to the following relations: s (r,) = s '41 + s' 42 = s "45 + s" 46- (s t43 + s' 44 + s "47 + s" 48) for 5 <(f) <o or s (r,) s4] + d 44+ S "45 + s" 48- (s'42 + 8'43 + s "46 +" s 47)

pour 0- < ( 45.for 0- <(45.

Les bandes de séparation déterminent les axes du  The separation strips determine the axes of the

système de coordonnées.coordinate system.

Le passage par zéro de s(r, q) indique la co!nci- dence du centre photométrique du trait avec le centre du dispositif récepteur. Le même branchement est utilisé pour indiquer la coincidence d'une arête avec les axes des  The zero crossing of s (r, q) indicates the coincidence of the photometric center of the line with the center of the receiving device. The same branch is used to indicate the coincidence of an edge with the axes of the

coordonnées lors d'une rotation.coordinates during a rotation.

La coincidence dtun trait (centre photométrique)  The coincidence of a line (photometric center)

avec les axes des coordonnées lors d'une rotation est in-  with the axes of the coordinates during a rotation is in-

diquée lorsque les relations suivantes sont remplies: s'41(r,c) -s'44(r,) = 0 et  when the following relations are satisfied: s'41 (r, c) -s'44 (r,) = 0 and

s'42(r,) -s'(r, -'43r, q) = 0.s42 (r,) -s' (r, -'43r, q) = 0.

Les deux dernières utilisations mentionnées néces-  The last two uses mentioned need

sitent une mise en position sur le point dtorigine des coordonnées. Le dispositif peut également être utilisé pour déterminer directement la position angulaire d'un trait par rapport au sens des coordonnées. A cet effet et lors du déplacement de l'objet dans la direction x on établit un circuit différentiateur, par exemple, entre les surfaces  are placed in position on the point of origin of the coordinates. The device can also be used to directly determine the angular position of a line with respect to the direction of the coordinates. For this purpose and during the displacement of the object in the x direction, a differentiating circuit is established, for example, between the surfaces

réceptrices 411, 44' et les surfaces réceptrices 42I, 43'.  receivers 411, 44 'and receiving surfaces 42I, 43'.

Les passages par zéro des deux signaux différentiels sont ensuite enregistré/et l'angle est calculé à partir des  The zero crossings of the two differential signals are then recorded / and the angle is calculated from the

coordonnées de trajet correspondantes.  corresponding path coordinates.

arc tan 2(ro+d) + r1 - rO- darc tan 2 (ro + d) + r1 - rO- d

= arc tan-= arc tan-

_ x La mise en position d'une arête peut s'effectuer en utilisant une forme de réalisation qui correspond à celle  _ x The positioning of an edge can be done using an embodiment that corresponds to that

du dispositif récepteur suivant la fig. 3a.  of the receiver device according to FIG. 3a.

Dans ce cas des positions angulaires t= 0 ou Qc 90 doivent être évitées en raison de la présence de la rainure de séparation (précision de mesure réduite).  In this case angular positions t = 0 or Qc 90 must be avoided due to the presence of the separation groove (reduced measuring accuracy).

l6l6

Claims (19)

REVENDICATIONS 1 - Procédé photo-électrique pour déceler la posi-  1 - Photoelectric process for detecting the posi- tion de structures en forme d'arête à mesurer au moyen d'une évaluation photométrique bi-dimensionnelle des flux de rayonnement émis par des éléments de structure caracté- ristiques, caractérisé en ce que le minimum et le maximum du flux de rayonnement sont détectés optiquement de façon intégrale et bi-dimensionnelle à proximité immédiate de la  of edge-shaped structures to be measured by means of a two-dimensional photometric evaluation of radiation fluxes emitted by characteristic structural elements, characterized in that the minimum and maximum of the radiation flux are detected optically in an integral and two-dimensional way in the immediate vicinity of zone de transition de l'arête et indépendamment de l'orien-  transition zone of the ridge and regardless of the direction talion à l'intérieur d'un système de coordonnées, en ce que la somme de tous ces flux de rayonnement est formée  talion inside a coordinate system, in that the sum of all these radiation fluxes is formed optiquement à l'aide d'une surface de diaphragme périphé-  optically using a peripheral diaphragm surface rique et un signal électrique proportionnel à cette somme  and an electrical signal proportional to this sum est dérivé ou en ce qu'on procède à une sommation électri-  is derived or in the course of an electrical que de différents signaux qui sont proportionnels aux flux de rayonnement partiels traversant plusieurs surfaces de diaphragme partielles, en ce que tout le flux de rayonnement,  than different signals which are proportional to the partial radiation fluxes passing through a plurality of partial diaphragm surfaces, in that all the radiation flux, influencé par le changement d'intensité de la zone de tran-  influenced by the change in intensity of the sition de l'arête, est capté entièrement par une surface de diaphragme centrale, en ce qu'un signal électrique est créé qui est de nouveau proportionnel au rayonnement capté,  sition of the edge, is captured entirely by a central diaphragm surface, in that an electrical signal is created which is again proportional to the sensed radiation, en ce qu'on forme finalement la différence entre les si-  in that we finally form the difference between gnaux électriques obtenus, en ce que les signaux électri-  obtained, in that the electrical signals ques sont évalués après une pré-amplification en fonction  are evaluated after pre-amplification according to du rapport superficiel entre la surface de diaphragme cen-  surface ratio between the central diaphragm surface trale et la surface de diaphragme périphérique et en ce que la disparition de la différence indique une position relative définie entre la structure à mesurer et le point  trale and the peripheral diaphragm surface and in that the disappearance of the difference indicates a relative position defined between the structure to be measured and the point d'origine des coordonnées.original coordinates. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de diaphragme sont formées par des  2 - Process according to claim 1, characterized in that the diaphragm surfaces are formed by surfaces réceptrices de récepteurs photo-électriques réa-  receiving surfaces of photoelectric receivers lisées et disposées de façon appropriée et en ce que l'al-  appropriately arranged and arranged and that the lutre des signaux délivrés par les surfaces réceptrices  the signals delivered by the receiving surfaces indiquent une position relative et déterminée de la struc-  indicate a relative and determined position of the structure tutre à mesurer ou la coîncidence de cette dernière avec  to be measured or the coincidence of the latter with le point d'origine des coordonnées.  the point of origin of the coordinates. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caracté-  3 - Process according to claim 1, characterized risé en ce que lesflux de rayonnement provenant des sur-  rised by the fact that radiation fluxes from faces centrale et périphérique de diaphragme sont dirigés sur deux récepteurs photo-électriques par l'intermédiaire d'éléments de guidage de rayons appropriés. 4 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux flux de rayonnement combinés par des éléments de guidage sont représentés sur un récepteur  central and peripheral diaphragm faces are directed to two photoelectric receivers via appropriate ray guiding elements. 4 - Process according to claim 1, characterized in that the two radiation streams combined by guide elements are represented on a receiver photo-électrique par l'intermédiaire d'un élément inter-  photo-electric through an inter- rompant les rayons et en ce que la grandeur du signal élec-  breaking the rays and in that the magnitude of the electrical signal trique modulé délivré par le récepteur indique une position relative déterminée de la structure à mesurer par rapport  modulated receiver delivered by the receiver indicates a specific relative position of the structure to be measured in relation to au point d'origine des coordonnées.  at the point of origin of the coordinates. - Dispositif récepteur photo-électrique pour la  - Photoelectric receiver device for the mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications  implementation of the method according to one of the claims 1 à 4, caractérisé par au moins une surface réceptrice centrale et au moins une surface réceptrice périphérique entourant la surface centrale, les surfaces réceptrices  1 to 4, characterized by at least one central receiving surface and at least one peripheral receiving surface surrounding the central surface, the receiving surfaces étant isolées électriquement l'une de l'autre et les si-  being electrically isolated from one another and the gnaux émis par les différentes surfaces pouvant être combi-  of the different surfaces which may be nés librement.born freely. 6 - Dispositif suivant la revendication 5, caracté-  6 - Device according to claim 5, characterized risé en ce qu'il est réalisé sous une seule pièce.  risé in that it is made in one piece. 7 - Dispositif suivant la revendication 5, caracté-  7 - Device according to claim 5, characterized risé en ce qu'il est réalisé sous une forme hybride.  risé in that it is made in a hybrid form. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 5 à  8 - Device according to one of claims 5 to 7, caractérisé en ce que la surface réceptrice périphérique est composée d'au moins quatre surfaces partielles de même configuration séparées et en ce que chaque surface partielle  7, characterized in that the peripheral receiving surface is composed of at least four partial surfaces of the same configuration separated and in that each partial surface présente la mime superficie que la surface centrale.  has the same area as the central surface. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 5 à  9 - Device according to one of claims 5 to 8, caractérisé en ce qu'il est constitué par une surface  8, characterized in that it consists of a surface centrale carrée (1") et quatre surfaces réceptrices périphé-  central square (1 ") and four peripheral receiving surfaces riques (11', 12', 13', 14i) identiques à la surface cen-  (11 ', 12', 13 ', 14i) identical to the central surface trale (1").trale (1 "). - Dispositif suivant la revendication 9, caracté-  Device according to claim 9, characterized risé en ce que le signal de mesure est obtenu, conformément à la revendication 1, par une formation électrique de la somme des signaux (s'i11 2 s'3, s'4) produits par les surfaces réceptrices périphériques (11', 12', 13', 14') et par une différentiation subséquente du signal de somme et du signal (s"1) produit par la surface centrale et am-  in that the measuring signal is obtained, according to claim 1, by electrical formation of the sum of the signals (sei 2, s 3, se 4) produced by the peripheral receiving surfaces (11 ', 12 ', 13', 14 ') and by a subsequent differentiation of the sum signal and the signal (s "1) produced by the central and am- plifié par un facteur 4.folded by a factor of 4. 11 - Dispositif suivant la revendication 9, caracté-  11 - Device according to claim 9, characterized risé en ce que le signal de mesure est formé en utilisant  in that the measurement signal is formed using les signaux provenant à chaque fois de deux surfaces ré-  signals coming from two different surfaces each time ceptrices périphériques en regard]2') et (14') respecti-  Peripheral Ceptresses] 2 ') and (14') respectively vement (il' et (l3'), et conformnément à la relation s(r, 1)= s14<r () s14(r) respectivemerit sr,q)= s (r, sq)- s' (r)  and (13), and in accordance with the relation s (r, 1) = s14 <r () s14 (r) respectively sr, q) = s (r, sq) - s' (r) 12 - Dispositif suivant la revendication 9, caracté-  12 - Device according to claim 9, characterized risé par un branchement différentiel de surfaces réceptri-  rised by a differential connection of receiving surfaces ces périphériques se faisant face ou par le branchement différentiel d'une surface réceptrice périphérique et la  these devices facing each other or by the differential connection of a peripheral receiving surface and the surface réceptrice centrale (1").central receiving surface (1 "). 13 - Dispositif suivant l'une des revendications 5  13 - Device according to one of claims 5 à 7, caractérisé en ce que la surface réceptrice périphé-  7, characterized in that the peripheral receiving surface rique est composée par au moins quatre surfaces partielles  is composed of at least four partial surfaces séparées, présentant une forme identique et dont la super-  separated, having an identical shape and whose super- ficie totale correspond à celle de la surface centrale.  total value corresponds to that of the central surface. 14 - Dispositif suivant la revendication 13, caracté-  14 - Device according to claim 13, characterized risé en ce qu'il est constitué par une surface réceptrice  risé in that it consists of a receiving surface centrale (2') de forme carrée et par quatre surfaces récep-  square (2 ') and four receiving surfaces trices périphériques (21', 22', 23', 24') également de forme carrée et dont la superficie totale correspond à celle  periphery (21 ', 22', 23 ', 24') also of square shape and whose total area corresponds to that de la surface réceptrice centrale (2').  the central receiving surface (2 '). - Dispositif suivant la revendication 14, caracté-  Device according to Claim 14, characterized risé en ce que l'obtention du signal de mesure suivant la  in that the obtaining of the measurement signal following the revendication 1 résulte d'une formation de sommes électri-  claim 1 results from the formation of sums of electricity ques des signaux (s'21' s'22 s'23, s'24) provenant des surfaces réceptrices périphériques (21', 22', 23', 24') et d'une différentiation subséquente du signal de somme et du  signals (s'21 's'22 s'23, s'24) from the peripheral receiving surfaces (21', 22 ', 23', 24 ') and a subsequent differentiation of the sum signal and the signal s" produit par la surface réceptrice centrale (2").  signal is produced by the central receiving surface (2 "). 16 - Dispositif suivant la revendication 14, carac-  16 - Device according to claim 14, characterized térisé en ce que le signal de mesure est obtenu conformé-  in that the measuring signal is obtained in accordance with ment au processus défini par la revendication 11.  the process defined by claim 11. 17 - Dispositif suivant l'une des revendications 5 à  17 - Device according to one of claims 5 to 7, caractérisé en ce qu'il est composé d'une surface ré-  7, characterized in that it is composed of a surface area ceptrice centrale (3") de forme circulaire et d'une sur-  ceptrice (3 ") of circular shape and face réceptrice (3') de forme annulaire et entourant la  receiving face (3 ') of annular shape and surrounding the surface (3").surface (3 "). 18 - Dispositif suivant la revendication 17, carac-  18 - Device according to claim 17, characterized térisé en ce que le signal de mesure est créé conformément à la revendication 1 grâce à un branchement différentiel  characterized in that the measurement signal is created in accordance with claim 1 by a differential connection des deux surfaces réceptrices.both receiving surfaces. 19 - Dispositif suivant la revendication 18, carac-  19 - Device according to claim 18, characterized térisé en ce que le signal produit par la surface récep-  in that the signal produced by the receiving surface trice annulaire est amplifié par un facteur (M).  ring is amplified by a factor (M). - Dispositif suivant la revendication 17, carac-  Device according to claim 17, characterized térisé en ce qu'il est complété par l'addition d'une deu-  it is supplemented by the addition of one xième surface réceptrice périphérique annulaire (32') dont le rayon extérieur ne doit pas dépasser le double du rayon  x annular peripheral receiving surface (32 ') whose outer radius must not exceed twice the radius de la surface réceptrice centrale (3y) de forme circulaire.  the central receiving surface (3y) of circular shape. 21 - Dispositif suivant la revendication 20, carac-  21 - Device according to claim 20, characterized térisé en ce que le signal de mesure est créé par une dif-  in that the measurement signal is created by a different férentiation de la somme des signaux provenant des surfaces  ferentiation of the sum of the signals coming from the surfaces réceptrices (31') et (32') et du signal produit par la sur-  receivers (31 ') and (32') and the signal produced by the face réceptrice centrale (3").central receiving face (3 "). 22 - Dispositif suivant la revendication 17, carac-  22 - Device according to claim 17, characterized térisé en ce qu'aussi bien la surface réceptrice centrale  tered in that both the central receiving surface que la surface réceptrice périphérique annulaire sont sub-  that the annular peripheral receiving surface are sub- divisées chacune en quatre surfaces réceptrices égales en forme de secteur et isolées électriquement les unes des autres.  each divided into four equal receiving surfaces in the form of sectors and electrically isolated from each other. 23 - Dispositif suivant la revendication 22, carac-  23 - Device according to claim 22, characterized térisé en ce que le signal de mesure est créé par une  in that the measurement signal is created by a combinaison logique des signaux suivant la revendication 18.  logical combination of the signals according to claim 18. 24 - Dispositif suivant la revendication 22, carac-  24 - Device according to claim 22, characterized térisé en ce que le signal de mesure est créé par une dif-  in that the measurement signal is created by a different férentiation des signaux de somme provenant des surfaces  ferentiation of sum signals from surfaces réceptrices en forme de secteur et séparées par des bandes.  receivers in the form of sectors and separated by bands. ) - Dispositif suivant la revendication 22, carac-  Device according to claim 22, characterized térisé en ce que deux signaux de mesure sont créés simul-  in that two measuring signals are created simul- tanément grAce au branchement différentiel à chaque fois de deux secteurs, par exemple (41') et (42') ainsi que  at the time of the differential connection each time of two sectors, for example (41 ') and (42') as well as (43') et (44') de la surface réceptrice annulaire.  (43 ') and (44') of the annular receiving surface.
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