JPH01100408A

JPH01100408A - 複数組の出力電極を有する半導体位置検出装置の制御法

Info

Publication number: JPH01100408A
Application number: JP25860587A
Authority: JP
Inventors: Masanori Idesawa; 正徳出澤
Original assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Current assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-04-18
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPH0621764B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複数組の出力端子を有する半導体装置検出装
置の制御法に係わり、特に、出力端子切換スイッチの設
定と所望の位置情報を高速かつ高精度で取得するシステ
ムの構成を簡単化するのに適した、複数組の出力端子を
有する半導体装置検出装置の制御法に関する。

（従来の技術）光ビームの入射位置や輝点像位置の検出には、光感層、
抵抗層、バイアス層および抵抗層上に形成された出力端
子より構成された半導体装置検出素子を用いた半導体装
置検出装置が広く使用されている。近年、広い検出範囲
と高い検出精度を実現するため、あるいは、特定の部位
での計測精度を向上させる目的で、いくつかの異なる特
性の半導体装置検出素子を併置し、適宜、切換使用した
り、抵抗層上に多数の出力電極を設け、それらのうち適
当な組を選択使用する型の半導体装置検出装置が提案さ
れている。

第４へ図に、測定範囲の異なる２つの半導体装置検出素
子からなる半導体装置検出装置の概略図を示し、第４Ｂ
図に、この装置に使用される位置算出回路のブロックを
示す。各半導体装置検出素子４１．４２は光感層Ｐ１抵
抗層Ｒ，バイアス層Ｃから構成されており、抵抗層Ｒ上
にそれぞれ出力端子Ｔ、　　、　ＴｂおよびＴ□、’ｒ
ｍｂが設けられている。この従来装置においては、先ず
、出力端子切換スイッチＳｗを幅の広い位置検出素子４
１の出力端子Ｔ、　　、　Ｔ、を接続されるように切り
換えられた状態で光りビームＬの照射を受ける。端子Ｔ
、　　、　Ｔ、から得られ、増幅器Ｂ＋　’＋　８２　
において−旦増幅された出力電流１．　　、　１．の差
１ｂ−■、および和１．＋Ｉｂ　が演算増幅器Ａ、　　
、　Ａ２において求められ、更にこれらの値の除算（Ｉ
ｂ−１，）／　（Ｌ　＋Ｉｂ　）が割算器÷によって行
われ、位置情報Ｘを表すアナログ信号が求められる。こ
のアナログ信号はアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄによ
って通常デジタル信号化され、光りビームの大まかな入
射位置が算出される。これによって、幅の狭い半導体検
出素子４２内に光りビームの入射位置が入ることが判定
されると、出力端子切換スイッチＳｗが幅の狭い位置検
出素子４２の出力端子Ｔ□＋　Ｔｆｉｂと接続すように
切り換えられこれらの電極からの出力電流により、光り
ビームの入射位置が高い精度で検出される。

第３Ａ図は抵抗層Ｒ上に多数の出力電極Ｔ＋。

・・・、Ｔｏを設けた半導体装置検出素子３１の断面を
示しており、第３Ｂ図はこの装置に使用される位置算出
回路のブロック図を示す。この装置においては、先ず、
出力端子切換スイッチＳｗ　により、両端の出力端子Ｔ
、　　、　Ｔ、が選択され、光ビームＬのおおよその入
射位置が、上述の実施例と同様にして算出される。この
ように算出された値に基づいて、光ビームＬの入射した
１区間あるいは連続する区間が算出され、この区間の両
端の出力端子Ｔ３．・・・、Ｔ、、が出力端子切換スイ
ッチＳｗ　により選択され、下流の演算回路○Ｐにより
光ビームＬの入射位置が高精度により求められる。

（発明が解決しようとする問題点）さて、このような構成の半導体装置検出装置においては
、広い範囲が検出可能となるような出力端子を選択し、
光ビームがどの区間に入射しているかを知り、次に、光
ビームの入射位置を含む狭い区間の出力端子を選択して
、その狭い区間内での入射位置を確定し、その区間位置
情報により、光ビーム入射位置検出精度を著しく高める
ことができる。

広い範囲が検出可能となるような出力端子を選択したと
きの出力信号より、次のステップでどの′出力端子のス
イッチをＯＮにすべきかを決定するには、通常、出力信
号より得られる位置情報が、どの出力端子の位置より大
きく、また、どの出力端子の位置より小さいかを順次比
較して定めるなどの操作が必要となり、その判定があま
り簡単でないばかりでなく、ある場合にな少し時間を要
し、スイッチの設定が遅くなる恐れがある。また、ある
区間を選定した後の出力信号および選択区間の位置情報
とから最終的に必要とされる情報を得るには、いくつか
の演算操作が必要とされ、これも計測速度の低下につな
がる。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するため、本発明では、広い範囲での
位置を検出できる出力端子が選択された時の出力信号よ
り、アドレス信号を生成し、出力端子切換スイッチ設定
表にあらかじめ記憶されている内容により出力端子切換
スイッチを設定することを特徴とする。

なお、選択された区間内での位置出力信号も合わせて、
新たなアドレスを生成し、位置データ表の内容を読み出
すことにより、最終的に所望のデータが得られるよ′う
にすることも好ましい。

（作　用）出力端子切換スイッチ設定表には、広い範、囲での位置
検出可能な出力端子が選択された場合の出力信号から生
成されるアドレスの内容として、選択すべき出力端子に
応じた切換スイッチの０Ｎ１０ＦＦ状態をあらかじめ記
憶しておくので、その都度、。

判断する必要がない。また、位置データ表の選択された
出力端子とその区間での位置出力信号とで定まるアドレ
スの内容としては、それに対応した所望のデータをあら
かじめ記憶しておくので、その都度、演算する必要がな
くなる。

（発明の効果）本発明によれば、多数組の出力端子を有する半導体装置
検出装置の出力端子の設定を出力信号より生成されるア
ドレス信号でメモリーを読み出す操作に帰着できるので
出力端子切換スイッチの高速設定と装置の簡単化が行え
る。また、最終的に必要とされる情報も、メモリーの読
み出し操作で取得できるので装置の簡単化と計測の高速
化が図れる。

（実施例）以下、本発明を実施例に従ってより詳細に説明する。第
１図および第２図に、第３Ａ図に示されるような複数組
の出力端子を有する半導体装置検出装置を用いた場合の
本発明に従う演算処理回路を示す。第１図に示される実
施例において、計測は２ステツプで行われ、最初のステ
ップで出力端子切換スイッチの制御が行われる。先ず、
出力端子Ｔ、　　、　Ｔ、、からの出力電流ｒ、　　、
　　Ｉｂ　を出力端子切換スイッチＳｖを介して演算回
路ＯＰへ送り、光ビームＬの入射位置に関連する値Ｘ＝
（１，−Ｉａ）　／　（１，＋　Ｉｂ　）が算出される
。次のアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄによって、デジ
タル信号化された値Ｘ、内の上位ビットから区間゛選択
に必要とされるビット数だけが抽出され、アドレス・レ
ジスタＡＤＳに記憶される。この記憶値を、スイッチ設
定表Ｃ２ｗのアドレスとして用い、その内容によって、
出力端子切換スイッチのＯＮ／６ＦＦが制御され、光ビ
ーム入射位置を挟むより狭い間隔を作り出す出力端子が
選択される。アドレス・レジスタＡＤＳに記憶されたＸ
ｏ　の上位ビットの内容は、同時に出力端子位置データ
表ＦＴに人力され、スイッチ設定表Ｃｓ　ｗによって選
ばれた出力端子の設定位置データが読み出される。選択
されたより狭い間隔の出力端子対からの出力電流に対し
ても、演算回路ＯＰおよびアナログ・デジタル変換器Ａ
／Ｄによって同様にデジタル化された位置関連信号Ｘｏ
が得られ、−旦位置アドレス・レジスタＡＤＰに記憶さ
れた後、位置データ表ＰＳのアドレスとして用いられる
。この位置データ表ＰＳから出力される選択された出力
端子間内における位置データと、出力端子位置データ表
ＦＴからの選択された出力端子の設定位置データとによ
り最終的に必要とされる光入射位置情報ＰＤが得られる
。

第２図に示された実施例の場合には、スイッチ設定表Ｃ
ＳＷ用のアドレスと第２ステツプで得られた出力信号の
Ａ／Ｄ変換値とを組み合わせて新たなアドレスを生成し
、位置データ表ＰＳをアクセスするようにした場合の例
である。第１図の実施例と同様に、スイッチ設定表Ｃｇ
ｗには、第１ステツプでの出力値をアドレスとした部分
にスイッチの設定状態をあらかじめ記憶しておく。また
、位置データ表ＰＳには、第２ステツプでの出力信号の
Ａ／Ｄ変換値をアドレスとした、あるいは、第１のステ
ップのスイッチ設定表用アドレスと第２ステツプの出力
信号のＡ／Ｄ変換値とにより位置データ・アドレス生成
部ＡＤＰによって新たに生成される値をアドレスとする
位置に、対応する位置データをあらかじめ記憶しておく
。また、これらは、必ずしも位置データに限定されず、
最終的に必要とされる値を記憶しておくことができる。

例えば、弾性体の変位を光位置で検出し、荷重を計測す
るような場合には、位置情報ではなく、対応した荷重値
を記憶しておくことにより、後の演算の必要がなくなり
、計測の高速化のみならず特性の非線形の補正などにも
有効に利用できる。

なお、その他の構成および動作は第１図に示されたもの
と同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明に基づいて構成された複
数組の出力端子を有する半導体装置検出装置のブロック
図を示す、第３Ａ図は、複数組の出力端子を有する半導体装置検出
素子の断面構造を示す概念図、第３Ｂ図は、そのための
位置演算回路の構成を示す、第４Ａ図は、複数の半導体
装置検出素子の組み合わせとして構成された複数組の出
力端子を有する半導体装置検出装置の検出センサ一部の
断面槽造の概念図、第４Ｂ→は、そのための位置演算回
路の構成図を示す。（符号の説明）Ｌ・・・・・・光ビームＰＳＤ・・・・・・半導体装置検出素子Ｓｗ　　・・・
・・・出力端子切換スイッチＣ８ｗ・・・・・・出力端
子切換スイッチ設定表ＯＰ　・・・・・・演算回路Ａ／Ｄ・・・・・・アナログ・デジタル変換器ＡＤＳ・
・・・・・アドレス・レジスタＰＴ　　・・・・・・出
力端子位置データ表ＡＤＰ・・・・・・位置データ・ア
ドレス・レジスタＰＳ　・・・・・・位置データ表ＦＤ　　・・・・・・位置データＡＤＧ・・・・・・位置データ・アドレス・生成部Ｔ’
＋　　、　Ｔ２　・・・−Ｔ−、Ｔ−、Ｔｂ　、　Ｔ−
、Ｔ−ｂ・・・・・・半導体装置検出素子出力端子Ｉ−
、Ｉｂ・・・・・・半導体装置検出素子出力電流Ｐ・・
・・・・抵抗層Ｄ・・・・・・光感層Ｃ・・・・・・バイアス層Ｂ＋　　、　Ｂ２・・・・・・バッファ増幅器Ａ、　　
、　Ａ２・・・・・・演算増幅器÷・・・・・・除算器手続補正書（方式）６３．２．−２昭和　　年　　月　　　日；コ特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 ■、事件の表示　　　昭和６２年特許願第２５８６０５
号２・発明０名″ｒ　　　　Ｉｉｉ：ｍｉ！ｉ為！”半
導体３、補正をする者事件との関係　　出願人名称　（６７９）理化学研究所４、代理人５、補正命令の日付　　舎；モジ年　ｇ１７６奔ｔｉｍ
ｅ６、補正の対象　　　　全図面手続補正書２、発明の名称　　　複数組の出力電極を有する半導体
装置検出装置の制御法３、補正をする者事件との関係　　出願人名称　（６７９）理化学研究所４、代理人５、補正命令の日付　　自　発６、補正の対象　　　　図　面７、補正の内容第４Ａ図を別紙の通り訂正する。　　　　／−−ｘ　　
　−ｉ、−）：’ｃＳ−ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数組の出力端子および出力端子切換スイッチを
備えた半導体装置検出装置の制御法において、先ず、広
い範囲の位置を検出できる出力端子の組を選択した時の
出力信号によりアドレス信号を生成し、この信号のアド
レスにおける出力端子切換スイッチ設定表の内容により
、出力端子切換スイッチを設定し、選択された区間内で
の位置出力信号を得ることを特徴とした半導体装置検出
装置の制御法。
（２）前記アドレス信号を用い、出力端子位置表より、
選択された出力端子位置情報を読み出し、前記選定され
た区間内での位置出力信号とにより、位置情報を得るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の半導体
装置検出装置の制御法。
（３）前記アドレス信号と前記選択された区間内での位
置信号とにより、新たなアドレスを生成し、位置データ
表の内容を読み出して、最終的に所望の情報を得ること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の半導体装
置検出装置の制御法。