JP2000266566A - Method for discriminating rotary position of vacuum variable condenser - Google Patents

Method for discriminating rotary position of vacuum variable condenser

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JP2000266566A
JP2000266566A JP11069983A JP6998399A JP2000266566A JP 2000266566 A JP2000266566 A JP 2000266566A JP 11069983 A JP11069983 A JP 11069983A JP 6998399 A JP6998399 A JP 6998399A JP 2000266566 A JP2000266566 A JP 2000266566A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the need for measuring data for each vacuum variable condenser or the adjustment of the part constant of a circuit by miniaturizing the detection circuit of the rotary position of the vacuum variable condenser and extending a mechanical life. SOLUTION: In the method for discriminating the rotary position of a vacuum variable condenser 5, a code wheel 14 with a slit according to the rotation of the rotary shaft of a vacuum variable condenser 5, the presence or absence of the slit of the code wheel 14 is detected without any contact for outputting a signal for detecting the presence or absence of the slit, and the number of the slit presence/absence detection signals is counted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置等
で使用される高周波自動整合器内の真空バリアブルコン
デンサの回転軸をステッピングモータで回転させるとき
の回転位置の判別方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining a rotation position when a rotation axis of a vacuum variable capacitor in a high-frequency automatic matching device used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like is rotated by a stepping motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体、液晶等を製造する装置として、
高周波電力によって発生するプラズマを利用した装置が
ある。図1は、高周波電力によって発生するプラズマを
利用した装置の機能説明図である。図1において、高周
波電源1は、高周波電力を発生させる電源であり、高周
波電力の伝送線路である同軸ケーブル4と高周波自動整
合器2とを介してプラズマ負荷装置3に高周波電力を供
給する電源装置である。プラズマ負荷装置3は、高周波
電源1から供給される高周波電力によってプラズマを発
生させて、エッチング、CVD等の用途に利用する装置
である。
2. Description of the Related Art As an apparatus for manufacturing semiconductors, liquid crystals, and the like,
There is an apparatus using plasma generated by high-frequency power. FIG. 1 is a functional explanatory diagram of an apparatus using plasma generated by high-frequency power. In FIG. 1, a high-frequency power supply 1 is a power supply for generating high-frequency power, and supplies a high-frequency power to a plasma load device 3 via a coaxial cable 4 which is a transmission line of the high-frequency power and a high-frequency automatic matching device 2. It is. The plasma load device 3 is a device that generates plasma using high-frequency power supplied from the high-frequency power supply 1 and uses the plasma for applications such as etching and CVD.

【0003】高周波自動整合器2は、高周波電源1から
供給された高周波電力をプラズマ負荷装置3に効率良く
供給するために、高周波電力の伝送線路とプラズマ負荷
装置3との間のインピーダンスを自動的に整合させる装
置である。高周波電力の伝送線路とプラズマ負荷装置3
との間のインピーダンスが整合していないと、プラズマ
負荷装置3で反射波電力が発生するので、高周波電力を
効率良くプラズマ負荷装置3に供給できない。
The high-frequency automatic matching device 2 automatically adjusts the impedance between the transmission line of the high-frequency power and the plasma load device 3 in order to efficiently supply the high-frequency power supplied from the high-frequency power source 1 to the plasma load device 3. It is a device to match. Transmission line of high frequency power and plasma load device 3
If the impedance is not matched, the reflected wave power is generated in the plasma load device 3, so that high-frequency power cannot be efficiently supplied to the plasma load device 3.

【0004】インピーダンスを整合させるには、コンデ
ンサ及びインダクタによってインピーダンスを変換する
方法が一般的に知られている。通常は、プラズマ負荷装
置3のインピーダンスが一定でないので、真空バリアブ
ルコンデンサ5(以下、バリコン5という)、バリアブ
ルインダクタ等の可変インピーダンス素子を使用してイ
ンピーダンスを整合させる。
[0004] In order to match the impedance, a method of converting the impedance by a capacitor and an inductor is generally known. Normally, since the impedance of the plasma load device 3 is not constant, the impedance is matched using a variable impedance element such as a vacuum variable capacitor 5 (hereinafter, referred to as a variable capacitor 5) or a variable inductor.

【0005】図1に示した高周波自動整合器2では、2
個のバリコン及び2個のインダクタを用いてインピーダ
ンスを変換している。このような回路構成の場合、イン
ピーダンスを変換させるためには、バリコンの静電容量
を、プラズマ負荷装置3のインピーダンスにあわせて変
化させればよい。なお、高周波電源1の発振周波数によ
っては、固定コンデンサ、バリアブルインダクタ等を使
用する回路構成もある。
In the high-frequency automatic matching device 2 shown in FIG.
The impedance is converted using two variable capacitors and two inductors. In such a circuit configuration, in order to convert the impedance, the capacitance of the variable capacitor may be changed according to the impedance of the plasma load device 3. Depending on the oscillation frequency of the high-frequency power supply 1, there is also a circuit configuration using a fixed capacitor, a variable inductor, or the like.

【0006】ここでバリコン5は、内部が真空になって
いて、回転軸を回転させることによって静電容量が変化
する構造になっている。図2は、バリコン5の回転軸の
回転位置(以下、バリコン5の回転位置という)に対す
る静電容量の一例を示す回転位置・静電容量対応図であ
る。そのために、バリコン5の回転軸とモータの回転軸
とを連結すれば、モータの回転軸を回転させてバリコン
5の静電容量を変化させることができる。モータの種類
は、DCモータ、サーボモータ等各種あるが、高周波自
動整合器2にはステッピングモータ6が広く使用されて
いる。
Here, the variable condenser 5 has a structure in which the inside is evacuated and the capacitance is changed by rotating the rotating shaft. FIG. 2 is a rotation position / capacitance correspondence diagram showing an example of the capacitance with respect to the rotation position of the rotary shaft of the variable condenser 5 (hereinafter, referred to as the rotation position of the variable condenser 5). Therefore, if the rotation axis of the variable condenser 5 is connected to the rotation axis of the motor, the rotation axis of the motor can be rotated to change the capacitance of the variable condenser 5. There are various types of motors such as a DC motor and a servo motor, and a stepping motor 6 is widely used in the high-frequency automatic matching device 2.

【0007】そこで、カップリング7を用いてバリコン
5の回転軸とステッピングモータ6の回転軸とを連結す
れば、ステッピングモータ6の回転軸の回転に応じてバ
リコン5の回転軸が回転し、静電容量を変化させること
ができる。ここで、インピーダンスが整合するときのバ
リコン5の回転位置が、予め求められている又は設定さ
れているとすれば、この回転位置と現在の回転位置との
差だけバリコン5の回転軸を回転させれば、インピーダ
ンスを整合させることができる。すなわち高周波自動整
合器2は、ステッピングモータ6の回転軸の回転位置
(以下、ステッピングモータ6の回転位置という)を検
出すれば、バリコン5の回転位置が分かる。また、ステ
ッピングモータ6の回転位置を制御することによってイ
ンピーダンスを整合させることができる。
Therefore, if the rotating shaft of the variable condenser 5 and the rotating shaft of the stepping motor 6 are connected by using the coupling 7, the rotating shaft of the variable condenser 5 rotates in accordance with the rotation of the rotating shaft of the stepping motor 6, and the static The capacitance can be changed. Here, assuming that the rotational position of the variable condenser 5 when the impedance is matched is determined or set in advance, the rotational axis of the variable condenser 5 is rotated by the difference between the rotational position and the current rotational position. Then, the impedance can be matched. That is, if the high-frequency automatic matching device 2 detects the rotation position of the rotation shaft of the stepping motor 6 (hereinafter, referred to as the rotation position of the stepping motor 6), the rotation position of the variable condenser 5 can be known. Further, impedance can be matched by controlling the rotational position of the stepping motor 6.

【0008】図3は、従来技術で用いていた多回転ポテ
ンショメータ8及びギア9,10とから成る回転位置検
出回路17を、バリコン5の回転位置が判別できるよう
に取り付けたときの従来技術構成配置図である。従来技
術では、図3のように、多回転ポテンショメータ8及び
ギア9,10を用いてバリコン5の回転位置を検出して
いた。バリコン5の回転軸は、カップリング7を用い
て、ステッピングモータ6の回転軸と連結されていて、
ステッピングモータ6の回転軸を回転させることによっ
てバリコン5の回転軸が回転して静電容量が変化するよ
うになっている。なお、カップリング7は絶縁材を使用
して、バリコン5とステッピングモータ6とを絶縁して
いる。
FIG. 3 shows the arrangement of the prior art when the rotation position detecting circuit 17 comprising the multi-rotation potentiometer 8 and the gears 9 and 10 used in the prior art is mounted so that the rotational position of the variable condenser 5 can be determined. FIG. In the prior art, as shown in FIG. 3, the rotational position of the variable condenser 5 is detected using the multi-rotation potentiometer 8 and the gears 9 and 10. The rotation shaft of the variable condenser 5 is connected to the rotation shaft of the stepping motor 6 by using a coupling 7,
By rotating the rotating shaft of the stepping motor 6, the rotating shaft of the variable capacitor 5 is rotated to change the capacitance. The coupling 7 uses an insulating material to insulate the variable condenser 5 from the stepping motor 6.

【0009】絶縁材で作られた支持板11は、バリコン
5と固定板12とを電気的に絶縁するとともに、バリコ
ン5を固定板12に固定する。固定板12は、ステッピ
ングモータ6と支持板11とを固定する。
A support plate 11 made of an insulating material electrically insulates the variable condenser 5 from the fixed plate 12 and fixes the variable condenser 5 to the fixed plate 12. The fixing plate 12 fixes the stepping motor 6 and the support plate 11.

【0010】ステッピングモータ6の回転軸と多回転ポ
テンショメータ8の回転軸とに、それぞれギア9,10
が取り付けられ、この2個のギア9,10の歯車がかみ
合うように、ステッピングモータ6と多回転ポテンショ
メータ8とが配置されているので、ステッピングモータ
6の回転軸が回転すると、2個のギア9,10を介して
多回転ポテンショメータ8の回転軸が回転する構造にな
っている。
Gears 9 and 10 are attached to the rotation shaft of the stepping motor 6 and the rotation shaft of the multi-rotation potentiometer 8, respectively.
The stepping motor 6 and the multi-rotation potentiometer 8 are arranged so that the gears of the two gears 9 and 10 mesh with each other. When the rotation shaft of the stepping motor 6 rotates, the two gears 9 are rotated. , 10 rotate the rotary shaft of the multi-rotation potentiometer 8.

【0011】多回転ポテンショメータ8は、回転軸が回
転するに従い抵抗値が変化する素子である。そのため
に、ステッピングモータ6の回転軸の回転に応じて、多
回転ポテンショメータ8の回転軸が回転して抵抗値が変
化する。すなわち、バリコン5の回転軸が回転すると、
多回転ポテンショメータ8の抵抗値が変化する。
The multi-rotation potentiometer 8 is an element whose resistance changes as the rotation shaft rotates. Therefore, the rotation axis of the multi-rotation potentiometer 8 rotates according to the rotation of the rotation axis of the stepping motor 6, and the resistance value changes. That is, when the rotation axis of the variable condenser 5 rotates,
The resistance value of the multi-turn potentiometer 8 changes.

【0012】図4は、ポテンショメータ8の抵抗値によ
って変化する電圧を検出するための電圧検出回路図であ
る。図4のA点は、多回転ポテンショメータ8の抵抗値
によって変化する電圧の検出点であり、B点は、A点の
検出電圧を増幅回路を用いて増幅した後の電圧検出点で
ある。増幅回路は、例えば、OPアンプを使用した非反
転増幅回路が使用できる。図5は、バリコン5の回転位
置に対する図4のA点及びB点の検出電圧の一例を示す
バリコン回転位置・検出電圧対応図である。図5の点線
は、A点の検出電圧であり、実線はB点の検出電圧であ
る。
FIG. 4 is a voltage detection circuit diagram for detecting a voltage that changes according to the resistance value of the potentiometer 8. A point A in FIG. 4 is a detection point of a voltage that changes according to the resistance value of the multi-rotation potentiometer 8, and a B point is a voltage detection point after the detection voltage at the A point is amplified using an amplifier circuit. As the amplifier circuit, for example, a non-inverting amplifier circuit using an OP amplifier can be used. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the variable position and the detected voltage, showing an example of the detected voltage at points A and B in FIG. The dotted line in FIG. 5 is the detected voltage at point A, and the solid line is the detected voltage at point B.

【0013】以下に、図4のA点又はB点からバリコン
5の回転位置を判別する従来技術の手順を図5を参照し
て説明する。バリコン5の回転位置を判別するには、
(1)A点の電圧をA/D変換してディジタル値に変換
する方法と、(2)B点の電圧が基準電圧になるように
A点の電圧の大きさを増幅回路によって変換する方法と
がある。
A conventional procedure for determining the rotational position of the variable condenser 5 from point A or point B in FIG. 4 will be described below with reference to FIG. To determine the rotational position of the variable condenser 5,
(1) A / D conversion of the voltage at point A to a digital value, and (2) a method of converting the voltage at point A by an amplifier circuit so that the voltage at point B becomes a reference voltage. There is.

【0014】(1)A点の電圧をA/D変換してディジ
タル値に変換する方法の場合は、バリコン5の回転位置
を判別するために、A点の電圧とバリコン5の回転位置
との相関関係のデータを高周波自動整合器2の制御回路
に記憶する。この場合、A点の電圧をA/D変換するた
めに、図4の増幅回路の代わりにA/D変換器を接続す
る。相関関係のデータを記憶していれば、次回にA点の
電圧を検出したときに、A点の電圧に対するバリコン5
の回転位置が判別できる。
(1) In the case of the method of converting the voltage at point A into a digital value by A / D conversion, the voltage at point A and the rotational position of variable condenser 5 are determined in order to determine the rotational position of variable condenser 5. The correlation data is stored in the control circuit of the high-frequency automatic matching device 2. In this case, an A / D converter is connected instead of the amplifier circuit of FIG. 4 in order to A / D convert the voltage at the point A. If the correlation data is stored, the next time the voltage at point A is detected,
Can be determined.

【0015】(2)B点の電圧が基準電圧になるように
A点の電圧の大きさを増幅回路によって変換する方法の
場合は、図5の実線で示すように、B点の電圧が特定の
基準電圧になるように、図4の増幅回路の出力電圧を調
整すればよい。例えば、バリコン5の回転位置が10回
転のときの基準電圧を10[V]に決める場合に、バリ
コン5の回転位置が10回転のときのA点の検出電圧が
5[V]であるときは、増幅回路の増幅率を2倍にし
て、B点の検出電圧を10[V]にすればよい。このよ
うにB点の電圧が特定の基準電圧になるようにしておけ
ば、次回にB点の電圧を検出したときに、先に調整した
基準電圧と比較することによって、バリコン5の回転位
置を判別することができる。なお、図5に示すように、
実線(B点の検出電圧)は比例しているので、B点の電
圧は1点だけ調整しておけば、他の点は比例計算するこ
とができる。例えば、次回に検出したB点の電圧が2
[V]の場合、バリコン5の回転位置は2回転であると
判別することができる。
(2) In the case of a method of converting the voltage at point A by an amplifier circuit so that the voltage at point B becomes the reference voltage, the voltage at point B is specified as shown by the solid line in FIG. The output voltage of the amplifier circuit in FIG. For example, when the reference voltage when the rotation position of the variable condenser 5 is 10 rotations is determined to be 10 [V], and when the detection voltage at the point A when the rotation position of the variable condenser 5 is 10 rotations is 5 [V], The amplification factor of the amplifier circuit may be doubled, and the detection voltage at the point B may be set to 10 [V]. If the voltage at the point B is set to a specific reference voltage in this way, when the voltage at the point B is detected next time, the rotational position of the variable condenser 5 is compared with the previously adjusted reference voltage. Can be determined. In addition, as shown in FIG.
Since the solid line (the detected voltage at point B) is proportional, if the voltage at point B is adjusted only for one point, the other points can be calculated in proportion. For example, when the voltage at the point B detected next time is 2
In the case of [V], it can be determined that the rotation position of the variable condenser 5 is two rotations.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】半導体製造装置等で使
用される高周波自動整合器2は、小型化を要求されるこ
とが多い。しかし、従来技術では、第1の問題点とし
て、多回転ポテンショメータ8とギア9,10とから成
る検出回路を用いてバリコン5の回転位置を検出してい
るために、検出回路の体積が大きくなってしまう欠点が
あった。さらに、ギア9,10は以下の理由で小型化す
ることができないので、検出回路も小型化することがで
きなかった。
The high-frequency automatic matching device 2 used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like is often required to be miniaturized. However, in the prior art, the first problem is that the detection circuit including the multi-rotation potentiometer 8 and the gears 9 and 10 is used to detect the rotational position of the variable condenser 5, so that the volume of the detection circuit becomes large. There was a disadvantage. Further, since the gears 9 and 10 cannot be downsized for the following reasons, the detection circuit cannot be downsized.

【0017】高周波自動整合器2は、高速にインピー
ダンスを整合させることが要求されるので、バリコン5
の静電容量を高速に変化させる必要がある。よって、ス
テッピングモータ6の回転軸は高速で回転させる必要が
ある。しかし、多回転ポテンショメータ8の回転軸を高
速で回転させると、多回転ポテンショメータ8の回転
軸、摺動接点等に負担がかかり、接触部分の摩耗による
性能劣化、故障等の原因になる。そのために、回転軸、
摺動接点等の負担を低減させるために、ギア比を大きく
してバリコン5の回転軸の回転数に対する多回転ポテン
ショメータ8の回転軸の回転数を減らして多回転ポテン
ショメータ8の負担を低減する必要がある。すなわち、
ステッピングモータ6に取り付けられているギア9の大
きさよりも、多回転ポテンショメータ8に取り付けられ
ているギア10を大きくする必要がある。
Since the high-frequency automatic matching device 2 is required to match impedance at high speed, the variable capacitor 5
Needs to be changed at high speed. Therefore, it is necessary to rotate the rotation shaft of the stepping motor 6 at high speed. However, when the rotating shaft of the multi-rotation potentiometer 8 is rotated at a high speed, a load is applied to the rotating shaft of the multi-rotation potentiometer 8, sliding contacts, and the like. For that, the rotation axis,
In order to reduce the load on the sliding contacts and the like, it is necessary to reduce the load on the multi-rotation potentiometer 8 by increasing the gear ratio and reducing the rotation speed of the rotation shaft of the multi-rotation potentiometer 8 with respect to the rotation speed of the rotation shaft of the variable condenser 5. There is. That is,
It is necessary to make the gear 10 attached to the multi-rotation potentiometer 8 larger than the size of the gear 9 attached to the stepping motor 6.

【0018】バリコン5の回転軸の回転角度は、多回
転ポテンショメータ8の回転軸の回転角度に比べて大き
いので、ギア比を大きくして多回転ポテンショメータ8
の仕様に適合するように設計する必要がある。
Since the rotation angle of the rotary shaft of the variable condenser 5 is larger than the rotation angle of the rotary shaft of the multi-rotation potentiometer 8, the gear ratio is increased and the multi-rotation potentiometer 8 is rotated.
It must be designed to meet the specifications of

【0019】第2の問題点として、多回転ポテンショメ
ータ8の回転軸を回転させて抵抗値を変化させているの
で、接触部分の摩耗による性能劣化が生じる。そのため
に、機械的な寿命が短いという欠点があった。
As a second problem, since the rotating shaft of the multi-rotation potentiometer 8 is rotated to change the resistance value, the performance deteriorates due to wear of the contact portion. Therefore, there is a disadvantage that the mechanical life is short.

【0020】第3の問題点として、バリコン5の回転位
置を判別するには、前述したように、(1)図4のA点
の電圧をA/D変換してディジタル値に変換する方法
と、(2)図4のB点の電圧が基準電圧になるようにA
点の電圧の大きさを増幅回路によって変換する方法とが
あるが、次に示すように、バリコン5が異なるとデータ
測定又は部品定数の調整を行う必要があり、作業工数が
増えるという欠点があった。
As a third problem, in order to determine the rotational position of the variable condenser 5, as described above, (1) the method of A / D converting the voltage at the point A in FIG. (2) A is set so that the voltage at point B in FIG.
There is a method of converting the magnitude of the voltage at a point by an amplifier circuit. However, as shown below, if the variable condenser 5 is different, it is necessary to perform data measurement or adjustment of component constants, and there is a disadvantage that the number of work steps increases. Was.

【0021】(1)図4のA点の電圧をA/D変換して
ディジタル値に変換する方法の場合は、多回転ポテンシ
ョメータ8の検出精度、ギア9,10の寸法精度等にば
らつきがあるために、バリコン5の回転位置が同じであ
ってもA点の検出電圧には、ばらつきが生じる。そのた
めに、バリコン5が異なるごとに、A点の電圧とバリコ
ン5の回転位置との相関関係のデータを測定する必要が
ある。
(1) In the case of the method of A / D converting the voltage at the point A in FIG. 4 to a digital value, the detection accuracy of the multi-rotation potentiometer 8 and the dimensional accuracy of the gears 9 and 10 vary. Therefore, even if the rotational position of the variable condenser 5 is the same, the detection voltage at the point A varies. Therefore, every time the variable condenser 5 is different, it is necessary to measure the data of the correlation between the voltage at the point A and the rotational position of the variable condenser 5.

【0022】(2)図4のB点の電圧が基準電圧になる
ようにA点の電圧の大きさを増幅回路によって変換する
方法の場合は、図4に示す増幅回路が必要であり、適切
な部品定数に調整する必要がある。例えば、OPアンプ
を使用した非反転増幅回路を増幅回路として使用した場
合、抵抗値等の部品定数を調整する必要がある。この場
合でも、多回転ポテンショメータ8の検出精度、ギア
9,10の寸法精度等にばらつきがあるために、バリコ
ン5の回転位置が同じであってもA点及びB点の検出電
圧にはばらつきが生じる。そのために、バリコン5が異
なるごとに、B点の検出電圧が基準電圧になるように、
増幅回路の部品定数を調整する必要がある。
(2) In the case of a method of converting the voltage at point A by an amplifier circuit so that the voltage at point B in FIG. 4 becomes the reference voltage, the amplifier circuit shown in FIG. 4 is required. It is necessary to adjust to a constant number of parts. For example, when a non-inverting amplifier circuit using an OP amplifier is used as an amplifier circuit, it is necessary to adjust component constants such as a resistance value. Even in this case, since the detection accuracy of the multi-rotation potentiometer 8 and the dimensional accuracy of the gears 9 and 10 vary, the detection voltages at the points A and B vary even when the rotation position of the variable condenser 5 is the same. Occurs. Therefore, every time the variable condenser 5 is different, the detection voltage at the point B becomes the reference voltage.
It is necessary to adjust the component constants of the amplifier circuit.

【0023】本発明は、構成部品の体積を小さくする。
また、非接触の手段によってバリコン5の回転位置を判
別できるようにすることによって、高周波自動整合器2
を小型化し、機械的な寿命を延ばし、個々のバリコン5
に対するデータ測定又は回路の部品定数の調整を不要に
することを目的とする。
The present invention reduces the volume of a component.
Further, by enabling the rotational position of the variable condenser 5 to be determined by non-contact means, the high-frequency automatic matching device 2
To reduce the mechanical life of the
It is an object of the present invention to eliminate the need for data measurement or adjustment of circuit component constants.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】出願時請求項1の発明
は、後述する図7乃至図9に示すように、真空バリアブ
ルコンデンサ5の回転軸の回転に応じてスリットを有す
るコードホイール14を回転させ、このコードホイール
14のスリットの有無を非接触で検出してスリット有無
検出信号を出力し、前記スリット有無検出信号が、真空
バリアブルコンデンサ5の回転軸を回転する指令をして
いるにも関わらず、スリットの有又は無のどちらかを示
したまま変化しないときの位置を、真空バリアブルコン
デンサ5の原点位置であると判別する真空バリアブルコ
ンデンサの回転位置判別方法である。
According to the first aspect of the present invention, as shown in FIGS. 7 to 9 described later, a code wheel 14 having a slit is rotated in accordance with the rotation of a rotary shaft of a vacuum variable condenser 5. The presence / absence of a slit in the code wheel 14 is detected in a non-contact manner, and a slit presence / absence detection signal is output. In spite of the fact that the slit presence / absence detection signal gives an instruction to rotate the rotation axis of the vacuum variable condenser 5, This is a method of determining the rotational position of the vacuum variable capacitor in which the position where the slit is not changed while indicating whether or not the slit is present is the origin position of the vacuum variable capacitor 5.

【0025】出願時請求項2の発明は、真空バリアブル
コンデンサ5の回転軸の回転に応じてスリットを有する
コードホイール14を回転させ、このコードホイール1
4のスリットの有無を非接触で検出してスリット有無検
出信号を出力し、前記スリット有無検出信号の数をカウ
ントして、真空バリアブルコンデンサ5の回転位置を判
別する真空バリアブルコンデンサの回転位置判別方法で
ある。
In the invention of claim 2 at the time of filing, the code wheel 14 having a slit is rotated in accordance with the rotation of the rotation axis of the vacuum variable condenser 5.
4. A method of determining the rotational position of the vacuum variable capacitor, which detects the presence or absence of the slit in a non-contact manner, outputs a slit presence / absence detection signal, counts the number of the slit presence / absence detection signals, and determines the rotational position of the vacuum variable capacitor 5. It is.

【0026】出願時請求項3の発明は、出願時請求項2
に記載のスリット有無検出信号の数を3ビットカウンタ
を用いてカウントして、真空バリアブルコンデンサ5の
回転位置を判別する真空バリアブルコンデンサの回転位
置判別方法である。
The invention of claim 3 at the time of application is based on claim 2 at the time of application.
The number of slit presence / absence detection signals described in (1) is counted using a 3-bit counter, and the rotational position of the vacuum variable capacitor 5 is determined.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】図6は、バリコン5の回転位置を
判別するときの本発明の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the present invention when determining the rotational position of the variable condenser 5. FIG.

【0028】回転位置検出回路17は、後述するフォト
センサ回路13とコードホイール14とから成る検出回
路であり、非接触の手段によってコードホイール14の
スリットの有無を検出し、検出信号をパルス信号として
出力する。
The rotational position detecting circuit 17 is a detecting circuit comprising a photosensor circuit 13 and a code wheel 14 which will be described later, detects the presence or absence of a slit in the code wheel 14 by non-contact means, and converts the detection signal into a pulse signal. Output.

【0029】3ビットカウンタ18は、3ビットのカウ
ントデータを出力するパルスカウンタであり、2進数で
000乃至111までの範囲でパルス数をカウントする
ことができる。すなわち、10進数で0乃至7までの範
囲でパルス数をカウントすることができる。また、カウ
ント値は、一定周期時間毎に制御回路19に出力され
る。ここで、3ビットカウンタ18から制御回路19に
カウント値を出力する周期時間は、ステッピングモータ
6が最大速度で回転した時にフォトセンサ回路13から
出力されるパルス信号の周期時間よりも短いようにす
る。このようにすれば、一定周期時間毎に出力されるカ
ウント値の変化量は、最大±1パルスになる。例えば、
コードホイール14のスリットが200スリットあり、
ステッピングモータ6が最大10回転/秒で回転する
時、フォトセンサ回路13から出力されるパルス信号の
周期時間は、500μ秒である。そのために、3ビット
カウンタ18から制御回路19にカウント値を出力する
周期時間を250μ秒にする。
The 3-bit counter 18 is a pulse counter that outputs 3-bit count data, and can count the number of pulses in the range of 000 to 111 in binary. That is, the pulse number can be counted in the range from 0 to 7 in decimal. The count value is output to the control circuit 19 at regular time intervals. Here, the cycle time during which the count value is output from the 3-bit counter 18 to the control circuit 19 is shorter than the cycle time of the pulse signal output from the photosensor circuit 13 when the stepping motor 6 rotates at the maximum speed. . By doing so, the amount of change in the count value output every fixed period of time is a maximum of ± 1 pulse. For example,
There are 200 slits on the code wheel 14,
When the stepping motor 6 rotates at a maximum of 10 rotations / second, the cycle time of the pulse signal output from the photo sensor circuit 13 is 500 μsec. Therefore, the cycle time for outputting the count value from the 3-bit counter 18 to the control circuit 19 is set to 250 μsec.

【0030】次に、3ビットカウンタ18のカウント値
を10進数に換算して説明をする。バリコン5の静電容
量が大きくなるようにステッピングモータ6が回転した
時を正回転とし、逆方向に回転した時を逆回転とする
と、正回転した時は、回転位置検出回路17から1パル
ス入力される毎に、カウント値が、0→1→2→3→4
→5→6→7→0→1→2・・・と変化し、逆回転した
時は、回転位置検出回路17から1パルス入力される毎
に、カウント値が、0→7→6→5→4→3→2→1→
0→7→6・・・と変化する。
Next, a description will be given by converting the count value of the 3-bit counter 18 into a decimal number. When the stepping motor 6 rotates so that the capacitance of the variable condenser 5 increases, the rotation is forward rotation, and when the stepping motor 6 rotates in the reverse direction, the rotation is reverse rotation. Every time the count value is changed from 0 → 1 → 2 → 3 → 4
→ 5 → 6 → 7 → 0 → 1 → 2... When the motor rotates in the reverse direction, the count value changes from 0 → 7 → 6 → 5 every time one pulse is input from the rotation position detection circuit 17. → 4 → 3 → 2 → 1 →
0 → 7 → 6...

【0031】目標回転位置設定回路20は、インピーダ
ンスが整合する静電容量になるように、バリコン5の回
転位置を設定する回路である(以下、設定された回転位
置を、目標回転位置という)。なお、目標回転位置は予
め求められているか又は設定されている。
The target rotational position setting circuit 20 is a circuit for setting the rotational position of the variable condenser 5 so that the capacitance matches the impedance (hereinafter, the set rotational position is referred to as a target rotational position). Note that the target rotational position is obtained or set in advance.

【0032】制御回路19は、次の機能を有する回路で
ある。 3ビットカウンタ18から入力されたカウント値によ
って、バリコン5の現在の回転位置(以下、現在回転位
置という)を求める機能。 目標回転位置設定回路20によって設定された目標回
転位置と現在回転位置とを比較し、バリコン5の回転位
置が目標回転位置になるように、目標回転位置と現在回
転位置との差だけドライバ回路21に回転指令信号を出
力する機能。 任意の方向にステッピングモータ6の回転軸が回転す
るように、ドライバ回路21に回転指令信号を出力する
機能。
The control circuit 19 is a circuit having the following functions. A function for obtaining the current rotational position of the variable condenser 5 (hereinafter referred to as the current rotational position) based on the count value input from the 3-bit counter 18. The target rotation position set by the target rotation position setting circuit 20 is compared with the current rotation position, and the driver circuit 21 is driven by the difference between the target rotation position and the current rotation position so that the rotation position of the variable condenser 5 becomes the target rotation position. Function to output rotation command signal to A function of outputting a rotation command signal to the driver circuit 21 so that the rotation shaft of the stepping motor 6 rotates in an arbitrary direction.

【0033】ドライバ回路21は、制御回路19から入
力された回転指令信号に従いステッピングモータ6の回
転軸を回転させる回路である。
The driver circuit 21 is a circuit for rotating the rotation shaft of the stepping motor 6 in accordance with the rotation command signal input from the control circuit 19.

【0034】次に前述した図6のブロック図において、
バリコン5の回転位置を判別する動作を説明する。 まず、回転位置の基準点となる最小回転位置を判別す
るために、バリコン5を最小回転位置の方向に回転させ
る。バリコン5は、最小回転位置の方向に回転させる
と、最小回転位置で機械的に停止する。この時、制御回
路19からドライバ回路21に回転指令信号を与えてい
るにも関わらず、フォトセンサ回路13から出力される
検出信号はHigh及びLowの変化をしなくなる。そ
のために、3ビットカウンタ18から出力されるカウン
ト値も変化しなくなる。よって、バリコン5が停止して
いることがわかるので、基準点となるバリコン5の最小
回転位置であると判別することができる。同様の方法
で、バリコン5を最大回転位置の方向に回転させていく
と、最大回転位置を判別することができる。この最大回
転位置を基準点にしてもよい。最小回転位置又は最大回
転位置になった時の回転位置を、制御回路19で基準点
と認識するために、現在回転位置を0等の特定の数値に
設定する。
Next, in the block diagram of FIG.
The operation of determining the rotational position of the variable condenser 5 will be described. First, the variable condenser 5 is rotated in the direction of the minimum rotation position in order to determine the minimum rotation position serving as a reference point of the rotation position. When the variable condenser 5 is rotated in the direction of the minimum rotation position, it stops mechanically at the minimum rotation position. At this time, the detection signal output from the photosensor circuit 13 does not change between High and Low even though the control circuit 19 supplies the rotation command signal to the driver circuit 21. Therefore, the count value output from the 3-bit counter 18 does not change. Accordingly, since it is known that the variable condenser 5 is stopped, it can be determined that the variable condenser 5 is the minimum rotation position of the variable condenser 5 serving as a reference point. By rotating the variable condenser 5 in the direction of the maximum rotation position in the same manner, the maximum rotation position can be determined. This maximum rotation position may be used as the reference point. In order for the control circuit 19 to recognize the rotation position when the minimum rotation position or the maximum rotation position is reached as a reference point, the current rotation position is set to a specific numerical value such as 0.

【0035】制御回路19は、目標回転位置と現在回
転位置とを比較し、その差だけステッピングモータ6を
回転させるように、制御回路19からドライバ回路21
に、回転指令信号を出力する。
The control circuit 19 compares the target rotational position with the current rotational position and controls the driver circuit 21 to rotate the stepping motor 6 by the difference.
And outputs a rotation command signal.

【0036】ステッピングモータ6が回転すると、フ
ォトセンサ回路13からパルス信号が出力されるので、
3ビットカウンタ18のカウント値が変化する。このカ
ウント値は、一定周期毎に制御回路19に入力される。
なお、一定周期毎のカウント値の変化量は、最大±1パ
ルスである。
When the stepping motor 6 rotates, a pulse signal is output from the photo sensor circuit 13, so that
The count value of the 3-bit counter 18 changes. This count value is input to the control circuit 19 at regular intervals.
Note that the amount of change in the count value every fixed period is a maximum of ± 1 pulse.

【0037】制御回路19では、(新たに入力された
カウント値)−(前回入力されたカウント値)で計算さ
れる回転位置の変化量から、現在回転位置を演算する。
なお、変化量が−7の時は、変化量を+1とし、変化量
が+7の時は、変化量を−1とする。回転位置の変化量
が+1のときの現在回転位置は、(前回の現在回転位置
+1)になる。回転位置の変化量が−1のときの現在回
転位置は、(前回の現在回転位置−1)になる。
The control circuit 19 calculates the current rotational position from the change amount of the rotational position calculated by (newly input count value)-(previously input count value).
When the amount of change is -7, the amount of change is +1. When the amount of change is +7, the amount of change is -1. The current rotation position when the change amount of the rotation position is +1 is (previous current rotation position +1). The current rotational position when the change amount of the rotational position is -1 is (previous current rotational position -1).

【0038】上記を繰り返すことによって、バ
リコン5を目標回転位置にすることができる。なお、目
標回転位置は、一定ではなく、目標回転位置設定回路2
0によって変更されることがある。例えば、プラズマ負
荷装置3のインピーダンスが変化した場合には、インピ
ーダンスを整合させるために、バリコン5の静電容量を
変化させる必要がある。すなわち、バリコン5の目標回
転位置を変化させる必要がある。
By repeating the above, the variable condenser 5 can be set to the target rotational position. Note that the target rotation position is not constant, and the target rotation position setting circuit 2
May be changed by 0. For example, when the impedance of the plasma load device 3 changes, it is necessary to change the capacitance of the variable condenser 5 in order to match the impedance. That is, it is necessary to change the target rotation position of the variable condenser 5.

【0039】高周波自動整合器2の制御電源がOFF
になった時等に、バリコン5の現在回転位置を保持する
機能がないときには、前述の方法で再度、バリコン5の
現在回転位置を判別すればよい。
The control power supply of the high frequency automatic matching device 2 is turned off.
If, for example, the function of maintaining the current rotational position of the variable condenser 5 does not exist, the current rotational position of the variable condenser 5 may be determined again by the above-described method.

【0040】[0040]

【実施例】以下、図6を参照して図7乃至図11に記載
した各機構及び回路の動作について説明する。図7は、
フォトセンサ回路13とコードホイール14とから成る
回転位置検出回路17を、バリコン5の回転位置が検出
できるように取り付けたときの本発明構成配置図であ
る。バリコン5の回転軸は、カップリング7を用いて、
ステッピングモータ6の回転軸と連結して、ステッピン
グモータ6の回転軸を回転させることによってバリコン
5の回転軸が回転して静電容量が変化するようになって
いる。なお、カップリング7は、絶縁材を使用して、バ
リコン5とステッピングモータ6とを絶縁している。絶
縁材で作られた支持板15は、バリコン5と固定板16
とを電気的に絶縁するとともに、バリコン5を固定板1
6に固定する。固定板16は、ステッピングモータ6と
支持板15とを固定する。
The operation of each mechanism and circuit shown in FIGS. 7 to 11 will be described below with reference to FIG. FIG.
FIG. 2 is a configuration diagram of the present invention when a rotation position detection circuit 17 including a photo sensor circuit 13 and a code wheel 14 is attached so that the rotation position of the variable condenser 5 can be detected. The rotation axis of the variable condenser 5 uses the coupling 7,
When the rotation axis of the stepping motor 6 is connected to the rotation axis of the stepping motor 6, the rotation axis of the variable condenser 5 is rotated to change the capacitance. The coupling 7 insulates the variable condenser 5 from the stepping motor 6 using an insulating material. The supporting plate 15 made of an insulating material includes a variable condenser 5 and a fixing plate 16.
Are electrically insulated from each other, and the variable condenser 5 is fixed to the fixing plate 1.
Fix to 6. The fixing plate 16 fixes the stepping motor 6 and the support plate 15.

【0041】コードホイール14は、ステッピングモー
タ6の回転軸に固定される。フォトセンサ回路13は、
コードホイール14のスリットの有無を検出できるよう
に、コードホイール14のスリット部の真下に設置す
る。
The code wheel 14 is fixed to the rotation shaft of the stepping motor 6. The photo sensor circuit 13
The code wheel 14 is installed immediately below the slit so that the presence or absence of the slit can be detected.

【0042】図8は、コードホイール14の形状を説明
するコードホイール形状説明図である。コードホイール
14は、図8に示すように、同心円盤で円周に沿ってス
リットがある形状をしていて、スリットがない部分では
光を反射できる。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a code wheel shape for explaining the shape of the code wheel 14. As shown in FIG. 8, the code wheel 14 has a shape of a concentric disk with a slit along the circumference, and can reflect light in a portion without the slit.

【0043】フォトセンサ回路13は、発光部が発光す
る光の反射光を受光部で検出し、反射光のレベルに応じ
て、検出信号がHigh及びLowに変化する回路であ
り、後述するように位相をずらしたA相とB相との2つ
の検出信号を出力する。フォトセンサ回路13は、例え
ば、HP社(ヒューレット・パッカード社)製のHED
R−8000が使用できる。
The photo sensor circuit 13 is a circuit that detects reflected light of light emitted by the light emitting unit at the light receiving unit, and changes the detection signal between High and Low in accordance with the level of the reflected light. It outputs two detection signals of phase A and phase B shifted in phase. The photosensor circuit 13 is, for example, an HED manufactured by HP (Hewlett-Packard).
R-8000 can be used.

【0044】図9は、フォトセンサ回路13の動作を説
明するフォトセンサ回路動作説明図である。図9(a)
のように、コードホイール14のスリットがない部分が
フォトセンサ回路13の真上に到達したときは、フォト
センサ回路13から発光された光が反射するので、検出
信号がHighになり、図9(b)のようにコードホイ
ール14のスリットがある部分がフォトセンサ回路13
の真上に到達したときは、フォトセンサ回路13から発
光された光が反射しないので、検出信号がLowにな
る。逆の論理のフォトセンサ回路13を用いてもよい。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the photosensor circuit for explaining the operation of the photosensor circuit 13. FIG. 9 (a)
When the portion of the code wheel 14 where there is no slit reaches just above the photosensor circuit 13, the light emitted from the photosensor circuit 13 is reflected, and the detection signal becomes High, as shown in FIG. The portion of the code wheel 14 where the slit is present as shown in FIG.
, The light emitted from the photosensor circuit 13 is not reflected, and the detection signal becomes low. A photo sensor circuit 13 of the opposite logic may be used.

【0045】このようにすることによって、ステッピン
グモータ6の回転軸が回転すると、コードホイール14
も回転するので、フォトセンサ回路13の検出信号は、
High及びLowのパルス信号として出力される。ス
テッピングモータ6の回転軸が回転していないときは、
コードホイール14も回転しないので、フォトセンサ1
3の検出信号がHigh又はLowのままになる。
In this way, when the rotation shaft of the stepping motor 6 rotates, the code wheel 14
Also rotates, the detection signal of the photo sensor circuit 13 is
It is output as a High and Low pulse signal. When the rotation axis of the stepping motor 6 is not rotating,
Since the code wheel 14 also does not rotate, the photo sensor 1
The detection signal of No. 3 remains High or Low.

【0046】以上のように、フォトセンサ回路13から
出力される検出信号は、パルス信号として扱うことがで
きるので、パルスの数をカウントすることによって、バ
リコン5の回転位置を判別することができる。
As described above, since the detection signal output from the photosensor circuit 13 can be treated as a pulse signal, the rotational position of the variable condenser 5 can be determined by counting the number of pulses.

【0047】3ビットカウンタ18は、フォトセンサ回
路13から出力されるA相とB相との2つの検出信号か
ら、2進数で000乃至111(10進数で0乃至7)
の範囲でパルス数をカウントする回路である。3ビット
カウンタ18は、例えば、MACH社製のMACH21
0−12JCが使用できる。
The 3-bit counter 18 calculates a binary number from 000 to 111 (decimal number from 0 to 7) based on two detection signals of the A phase and the B phase output from the photo sensor circuit 13.
Is a circuit that counts the number of pulses in the range. The 3-bit counter 18 is, for example, a MACH21 manufactured by MACH.
0-12JC can be used.

【0048】図10は、3ビットカウンタ18が、フォ
トセンサ回路13から出力される位相をずらしたA相と
B相との2つの検出信号によって、パルス信号をカウン
トする動作を説明するカウント動作説明図であり、図1
0(a)は、フォトセンサ回路13から出力されるA相
とB相との2つの検出信号を示すパルス信号図であり、
図10(b)は、3ビットカウンタ18のカウント動作
を説明するカウント動作図である。
FIG. 10 illustrates a counting operation for explaining the operation of the 3-bit counter 18 counting the pulse signal based on two detection signals of the phase A and the phase B output from the photosensor circuit 13 with the phases shifted. FIG. 1
0 (a) is a pulse signal diagram showing two detection signals of A phase and B phase outputted from the photo sensor circuit 13,
FIG. 10B is a count operation diagram illustrating the count operation of the 3-bit counter 18.

【0049】ステッピングモータ6の回転によって、コ
ードホイール14が回転すると、図10(a)のよう
に、フォトセンサ回路13から、位相をずらしたA相と
B相との2つの検出信号が出力される。ステッピングモ
ータ6が正回転する場合は、A相の検出信号に比べて、
B相の検出信号の方が、検出信号の位相が進んでいる。
ステッピングモータ6が逆回転する場合は、B相の検出
信号に比べて、A相の検出信号の方が、検出信号の位相
が進んでいる。
When the code wheel 14 is rotated by the rotation of the stepping motor 6, two detection signals of the A-phase and the B-phase whose phases are shifted are output from the photo sensor circuit 13 as shown in FIG. You. When the stepping motor 6 rotates forward, compared with the A-phase detection signal,
The phase of the detection signal of the B-phase detection signal is advanced.
When the stepping motor 6 rotates in the reverse direction, the phase of the detection signal of the A phase is ahead of the phase of the detection signal of the B phase.

【0050】また、正回転から逆回転に回転方向が変化
する場合は、A相の検出信号のレベルが変化する時(L
ow→High及びHigh→Low)、B相の検出レ
ベルはHighになる。逆回転から正回転に回転方向が
変化するときは、A相の検出信号のレベルが変化する時
(Low→High及びHigh→Low)、B相の検
出レベルはLowになる。
When the rotation direction changes from the forward rotation to the reverse rotation, when the level of the A-phase detection signal changes (L
ow → High and High → Low), and the B-phase detection level becomes High. When the rotation direction changes from the reverse rotation to the normal rotation, when the level of the A-phase detection signal changes (Low → High and High → Low), the B-phase detection level becomes Low.

【0051】3ビットカウンタ18は、図10(b)に
示すように、A相とB相との2つの検出信号によって、
パルス数をカウントしている。例えば、ステッピングモ
ータ6が正回転する場合は、A相のパルス信号が立ち上
がる時に、B相がHighであるので、カウント数を+
1する。また、A相のパルス信号が立ち下がる時は、B
相がLowであるために、カウント数を変化させない。
すなわち、A相のパルス信号が立ち上がる時と立ち下が
る時との両方で、カウント数を+1する。
As shown in FIG. 10 (b), the 3-bit counter 18 uses two detection signals of phase A and phase B to detect
The number of pulses is counted. For example, when the stepping motor 6 rotates forward, when the A-phase pulse signal rises, the B-phase is High.
Do one. When the A-phase pulse signal falls, B
Since the phase is Low, the count number is not changed.
That is, the count number is incremented by 1 both when the A-phase pulse signal rises and when it falls.

【0052】ステッピングモータ6が正回転から逆回転
に回転方向が変化する場合は、A相のパルス信号が立ち
上がる時に、B相がHighであるので、カウント数を
+1する。また、A相のパルス信号が立ち下がる時は、
B相がHighであるので、カウント数を−1する。す
なわち、A相のパルス信号が立ち上がる時と立ち下がる
時との両方で、カウント数を変化させない。
When the rotation direction of the stepping motor 6 changes from the forward rotation to the reverse rotation, when the A-phase pulse signal rises, the count number is incremented by one because the B-phase is High. When the A-phase pulse signal falls,
Since the phase B is High, the count number is decremented by one. That is, the count number is not changed both when the A-phase pulse signal rises and when it falls.

【0053】図10(b)で説明する動作から、以下の
場合も前述と同様にしてパルス数をカウントすることが
できる。ステッピングモータ6が逆回転する場合は、カ
ウント数を−1する。また、ステッピングモータ6が正
回転から逆回転に回転方向が変化する場合は、カウント
数を変化させない。
From the operation described with reference to FIG. 10B, the number of pulses can be counted in the following case in the same manner as described above. When the stepping motor 6 rotates in the reverse direction, the count number is decremented by one. When the rotation direction of the stepping motor 6 changes from forward rotation to reverse rotation, the count number is not changed.

【0054】このように、3ビットカウンタ18は、A
相とB相との2つの検出信号の関係から、パルス信号の
変化量とコードホイール14の回転方向を判別すること
ができる。なお、コードホイール14の回転方向を判別
できるということは、ステッピングモータ6及びバリコ
ン5の回転方向を判別できるということである。
As described above, the three-bit counter 18
From the relationship between the two detection signals of the phase and the B phase, the amount of change in the pulse signal and the rotation direction of the code wheel 14 can be determined. The fact that the rotation direction of the code wheel 14 can be determined means that the rotation directions of the stepping motor 6 and the variable condenser 5 can be determined.

【0055】図11は、図6のブロック図の具体的な回
路例を示す本発明の実施回路図である。ただし、図11
は、バリコン5とコードホイール14とを除いた回路例
である。なお、制御回路19はソフトウェアによって制
御するためにCPU22を用い、回路を簡略化するため
に、主部品であるCPU22のみを記載している。ま
た、ドライバ回路21も、回路を簡略化するために、主
部品であるモータドライバ23のみを記載している。さ
らに、図11は、ステッピングモータ6を2個使用する
回路例であるために、フォトセンサ回路13とモータド
ライバ23とは、ステッピングモータ6に対応して各2
個使用している。
FIG. 11 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention showing a specific circuit example of the block diagram of FIG. However, FIG.
Is a circuit example excluding the variable condenser 5 and the code wheel 14. Note that the control circuit 19 uses the CPU 22 for control by software, and only the CPU 22 as a main component is described for simplifying the circuit. In addition, in the driver circuit 21, only the motor driver 23, which is a main component, is described in order to simplify the circuit. Further, since FIG. 11 is an example of a circuit using two stepping motors 6, the photo sensor circuit 13 and the motor driver 23 correspond to each of the two stepping motors 6.
Used.

【0056】CPU22のPORT4とPORT5とF
RT1AとFRT1BとPORT6とPORT7とPO
RT8とFRT2AとFRT2Bとは、モータドライバ
23を制御する信号の出力端子であり、ADC1とAD
C2とは目標回転位置設定回路20から送られる目標回
転位置を示す信号の入力端子であり、PORT0とPO
RT1とPORT2とは、3ビットカウンタ18から送
られるカウント値を示す信号の入力端子であり、POR
T3は、3ビットカウンタ18を制御する信号の出力端
子である。CPU22は、例えば、日立製作所社製のH
D6475368CP10が使用できる。このCPU2
2は、内部に演算部、制御部の他に記憶部がありソフト
ウェア及びバリコン5の回転位置等のデータを記憶す
る。
PORT4, PORT5 and F of CPU 22
RT1A, FRT1B, PORT6, PORT7, and PO
RT8, FRT2A, and FRT2B are signal output terminals for controlling the motor driver 23, and ADC1 and ADRT
C2 is an input terminal of a signal indicating the target rotation position sent from the target rotation position setting circuit 20, and PORT0 and PORT0
RT1 and PORT2 are input terminals for a signal indicating the count value sent from the 3-bit counter 18, and POR
T3 is an output terminal of a signal for controlling the 3-bit counter 18. The CPU 22 is, for example, an H made by Hitachi, Ltd.
D64775368CP10 can be used. This CPU2
Reference numeral 2 includes a storage unit in addition to the calculation unit and the control unit, and stores software and data such as the rotational position of the variable condenser 5.

【0057】モータドライバ23のM1とM2とM3と
M4とM5とは、ステッピングモータ6の励磁モードを
設定する信号の入力端子であり、CLKは、ステッピン
グモータ6の動作パルス数を指令する信号の入力端子で
あり、CWBは、ステッピングモータ6の動作方向を示
す信号の入力端子であり、RESETは、リセット信号
の入力端子であり、AとA(反転)とBとB(反転)と
は、ステッピングモータ6の相励磁信号の入力端子であ
り、PGとSGとは、電源のGND端子であり、VRE
Fは、リファレンス電圧の入力端子である。ただし、M
4とM5とは、本発明で使用する励磁モードには関係な
いために、5Vに接続されている。モータドライバ23
は、例えば、三洋電機社製のSTK672−050が使
用できる。
M1, M2, M3, M4, and M5 of the motor driver 23 are input terminals for signals for setting the excitation mode of the stepping motor 6, and CLK is a signal for commanding the number of operation pulses of the stepping motor 6. CWB is an input terminal of a signal indicating the operation direction of the stepping motor 6, RESET is an input terminal of a reset signal, and A and A (inverted), B and B (inverted) PG and SG are GND terminals of a power supply, and VRE is an input terminal of a phase excitation signal of the stepping motor 6.
F is a reference voltage input terminal. Where M
4 and M5 are connected to 5V because they are not related to the excitation mode used in the present invention. Motor driver 23
For example, STK672-050 manufactured by Sanyo Electric Co., Ltd. can be used.

【0058】3ビットカウンタ18のD0とD1とD2
とは、カウント値を示す信号の出力端子であり、RCK
は、2個あるフォトセンサ回路13の内どちらのフォト
センサ回路13からパルス信号を入力するかを決める選
択信号の入力端子であり、A1とB1とは、パルス信号
の入力端子である。
D0, D1, and D2 of the 3-bit counter 18
Is an output terminal of a signal indicating the count value, and RCK
Is a selection signal input terminal for determining which of the two photosensor circuits 13 receives a pulse signal, and A1 and B1 are pulse signal input terminals.

【0059】フォトセンサ回路13のAとBとは、パル
ス信号の出力端子であり、5V入力は、5Vの入力端子
である。ステッピングモータ6はドライバ回路21から
の制御信号を入力して動作する。
A and B of the photo sensor circuit 13 are pulse signal output terminals, and a 5 V input terminal is a 5 V input terminal. The stepping motor 6 operates by inputting a control signal from the driver circuit 21.

【0060】図11のような回路によって、前述したバ
リコン5の回転位置を判別するハードウェアを構成する
ことができる。また、CPU22を使用するので、前述
した方法をプログラミングすることによって、バリコン
5の回転位置を判別するための制御が可能となる。
With the circuit as shown in FIG. 11, it is possible to constitute hardware for determining the rotational position of the variable condenser 5 described above. Further, since the CPU 22 is used, it is possible to control the rotational position of the variable condenser 5 by programming the above-described method.

【0061】[0061]

【発明の効果】(1) 本発明では、フォトセンサ回路
13とコードホイール14とを回転位置検出回路17と
して使用し、このフォトセンサ回路13は、多回転ポテ
ンショメータ8に比べ小さなものであり、コードホイー
ル14は、ステッピングモータ6の回転軸に取り付ける
ために、従来技術に比べて、構成部品の体積を小さくで
きる。 (2)非接触の手段によってバリコン5の回転位置を判
別するので、検出回路の機械的な摩耗がなく寿命が延び
る。 (3) 本発明では、フォトセンサ回路13から出力さ
れるHigh及びLowのパルス信号によって、バリコ
ン5の回転位置を判別している。このパルス信号は、バ
リコン5の回転位置に応じて定まったパルス数となるの
で、バリコン5が異なっても、従来技術で必要であった
バリコン5の回転位置と出力信号との相関関係のデータ
の測定又は回路の部品定数の調整が不要となる。
(1) In the present invention, the photo sensor circuit 13 and the code wheel 14 are used as the rotational position detecting circuit 17, and the photo sensor circuit 13 is smaller than the multi-rotation potentiometer 8 and has a smaller code length. Since the wheel 14 is attached to the rotating shaft of the stepping motor 6, the volume of the components can be reduced as compared with the prior art. (2) Since the rotational position of the variable condenser 5 is determined by a non-contact means, there is no mechanical wear of the detection circuit and the life is extended. (3) In the present invention, the rotational position of the variable condenser 5 is determined based on the High and Low pulse signals output from the photo sensor circuit 13. Since this pulse signal has a pulse number determined according to the rotational position of the variable condenser 5, even if the variable condenser 5 is different, the data of the correlation between the rotational position of the variable condenser 5 and the output signal required in the prior art is required. There is no need for measurement or adjustment of circuit component constants.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、高周波電力によって発生するプラズマ
を利用した装置の機能説明図である。
FIG. 1 is a functional explanatory view of an apparatus using plasma generated by high-frequency power.

【図2】図2は、バリコン5の回転位置に対する静電容
量の一例を示す回転位置・静電容量対応図である。
FIG. 2 is a rotation position / capacitance correspondence diagram showing an example of capacitance with respect to a rotation position of a variable condenser 5;

【図3】図3は、従来技術で用いていた多回転ポテンシ
ョメータ8及びギア9,10とから成る回転位置検出回
路17を、バリコン5の回転位置が判別できるように取
り付けたときの従来技術構成配置図である。
FIG. 3 is a prior art configuration in which a rotation position detection circuit 17 including a multi-rotation potentiometer 8 and gears 9 and 10 used in the prior art is attached so that the rotation position of the variable condenser 5 can be determined. FIG.

【図4】図4は、ポテンショメータ8の抵抗値によって
変化する電圧を検出するための電圧検出回路図である。
FIG. 4 is a voltage detection circuit diagram for detecting a voltage that changes according to a resistance value of the potentiometer 8;

【図5】図5は、バリコン5の回転位置に対する図4の
A点及びB点の検出電圧の一例を示すバリコン回転位置
・検出電圧対応図である。
FIG. 5 is a correspondence diagram between a variable condenser rotation position and a detected voltage, showing an example of detection voltages at points A and B in FIG. 4 with respect to the rotation position of the variable condenser 5;

【図6】図6は、バリコン5の回転位置を判別するとき
の本発明の実施例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the present invention when determining the rotational position of the variable condenser 5;

【図7】図7は、フォトセンサ回路13とコードホイー
ル14とから成る回転位置検出回路17を、バリコン5
の回転位置が検出できるように取り付けたときの本発明
構成配置図である。
FIG. 7 shows a rotation position detecting circuit 17 comprising a photo sensor circuit 13 and a code wheel 14;
FIG. 4 is a configuration layout diagram of the present invention when attached so as to detect the rotational position of the present invention.

【図8】図8は、コードホイール14の形状を説明する
コードホイール形状説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a code wheel shape for explaining the shape of the code wheel 14;

【図9】図9は、フォトセンサ回路13の動作を説明す
るフォトセンサ回路動作説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the photosensor circuit for explaining the operation of the photosensor circuit 13;

【図10】図10は、3ビットカウンタ18が、フォト
センサ回路13から出力される位相をずらしたA相とB
相との2つの検出信号によって、パルス信号をカウント
する動作を説明するカウント動作説明図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which a 3-bit counter 18 outputs a phase A and a phase B shifted from the phase output from the photosensor circuit 13;
It is a count operation explanatory view explaining the operation which counts a pulse signal by two detection signals of a phase.

【図11】図11は、図6のブロック図の具体的な回路
例を示す本発明の実施回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, showing a specific circuit example of the block diagram of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高周波電源 2 高周波自動整合器 3 プラズマ負荷装置 4 同軸ケーブル 5 真空バリアブルコンデンサ(バリコン) 6 ステッピングモータ 7 カップリング 8 多回転ポテンショメータ 9 ギア 10 ギア 11 支持板 12 固定板 13 フォトセンサ回路 14 コードホイール 15 支持板 16 固定板 17 回転位置検出回路 18 3ビットカウンタ 19 制御回路 20 目標回転位置設定回路 21 ドライバ回路 22 CPU 23 モータドライバ A 電圧検出点 B 電圧検出点 V 電源電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High frequency power supply 2 High frequency automatic matching device 3 Plasma load device 4 Coaxial cable 5 Vacuum variable capacitor (varicon) 6 Stepping motor 7 Coupling 8 Multi-rotation potentiometer 9 Gear 10 Gear 11 Support plate 12 Fixed plate 13 Photosensor circuit 14 Code wheel 15 Support plate 16 Fixed plate 17 Rotational position detection circuit 18 3-bit counter 19 Control circuit 20 Target rotation position setting circuit 21 Driver circuit 22 CPU 23 Motor driver A Voltage detection point B Voltage detection point V Power supply voltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01G 5/013 G01D 5/30 B H02P 8/38 H01G 5/02 A // G01D 5/30 H02P 8/00 S (72)発明者 金子 英司 大阪市淀川区田川2丁目1番11号 株式会 社ダイヘン内 Fターム(参考) 2F069 AA83 BB40 DD22 DD27 GG04 GG07 HH13 2F103 CA01 CA03 DA01 DA13 EA02 EA12 EB12 EB16 EB32 ED21 FA12 5H303 AA06 BB02 BB06 BB14 DD03 DD23 DD27 EE03 FF04 GG04 GG11 HH05 KK08 LL02 5H580 AA03 BB08 BB10 EE10 FA04 FA13 FA14 FB03 GG04 HH08──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01G 5/013 G01D 5/30 B H02P 8/38 H01G 5/02 A // G01D 5/30 H02P 8 / 00S (72) Inventor Eiji Kaneko 2-1-1, Tagawa, Yodogawa-ku, Osaka-shi F-term in Daihen Co., Ltd. (Reference) 2F069 AA83 BB40 DD22 DD27 GG04 GG07 HH13 2F103 CA01 CA03 DA01 DA13 EA02 EA12 EB12 EB16 EB32 ED21 FA12 5H303 AA06 BB02 BB06 BB14 DD03 DD23 DD27 EE03 FF04 GG04 GG11 HH05 KK08 LL02 5H580 AA03 BB08 BB10 EE10 FA04 FA13 FA14 FB03 GG04 HH08

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空バリアブルコンデンサの回転軸の回
転に応じてスリットを有するコードホイールを回転さ
せ、このコードホイールのスリットの有無を非接触で検
出してスリット有無検出信号を出力し、前記スリット有
無検出信号が、真空バリアブルコンデンサの回転軸を回
転する指令をしているにも関わらず、スリットの有又は
無のどちらかを示したまま変化しないときの位置を、真
空バリアブルコンデンサの原点位置であると判別する真
空バリアブルコンデンサの回転位置判別方法。
1. A code wheel having a slit is rotated in accordance with the rotation of a rotary shaft of a vacuum variable condenser, the presence or absence of a slit in the code wheel is detected in a non-contact manner, and a slit presence / absence detection signal is output. The position where the detection signal does not change while indicating either the presence or absence of the slit is the origin position of the vacuum variable capacitor even though the command to rotate the rotary axis of the vacuum variable capacitor is given. A method for determining the rotational position of a vacuum variable capacitor.
【請求項2】 真空バリアブルコンデンサの回転軸の回
転に応じてスリットを有するコードホイールを回転さ
せ、このコードホイールのスリットの有無を非接触で検
出してスリット有無検出信号を出力し、前記スリット有
無検出信号の数をカウントして、真空バリアブルコンデ
ンサの回転位置を判別する真空バリアブルコンデンサの
回転位置判別方法。
2. A code wheel having a slit is rotated in accordance with the rotation of the rotary shaft of the vacuum variable condenser, the presence or absence of the slit in the code wheel is detected in a non-contact manner, and a slit presence / absence detection signal is output. A method for determining the rotational position of a vacuum variable capacitor, which counts the number of detection signals and determines the rotational position of the vacuum variable capacitor.
【請求項3】 請求項2に記載のスリット有無検出信号
の数を3ビットカウンタを用いてカウントして、真空バ
リアブルコンデンサの回転位置を判別する真空バリアブ
ルコンデンサの回転位置判別方法。
3. The method according to claim 2, wherein the number of slit presence / absence detection signals is counted using a 3-bit counter to determine the rotational position of the vacuum variable capacitor.
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