JPH03184009A - 移動体の位置検出装置 - Google Patents
移動体の位置検出装置Info
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- JPH03184009A JPH03184009A JP32462989A JP32462989A JPH03184009A JP H03184009 A JPH03184009 A JP H03184009A JP 32462989 A JP32462989 A JP 32462989A JP 32462989 A JP32462989 A JP 32462989A JP H03184009 A JPH03184009 A JP H03184009A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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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。
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、往復移動体の位置を検出する装置に関するも
のである。
のである。
(従来の技術)
従来より、光ビームを被走査面上において走査させる光
走査装置にあっては、光ビームをAOD(音響光学光偏
向器)等の光偏向器によって偏向させる他に、光源その
ものを往復移動させることによって光ビームの走査を行
なうことも考えられている。また光走査読取装置等にあ
っては、光ビームの走査点に追随するように光検出器を
往復移動させることも考えられている。このような光走
査装置に限らず、各種のセンサ類や工具類等を往復移動
させる機構は、数多くの装置において従来より広く採用
されている。
走査装置にあっては、光ビームをAOD(音響光学光偏
向器)等の光偏向器によって偏向させる他に、光源その
ものを往復移動させることによって光ビームの走査を行
なうことも考えられている。また光走査読取装置等にあ
っては、光ビームの走査点に追随するように光検出器を
往復移動させることも考えられている。このような光走
査装置に限らず、各種のセンサ類や工具類等を往復移動
させる機構は、数多くの装置において従来より広く採用
されている。
ところで、上述のように移動体を往復移動させる場合、
その移動位置を検出する必要が有ることが多い。例えば
光走査読取装置にあっては、光で走査された記録媒体の
箇所からの反射光や透過光を検出して得られたアナログ
画像信号を、光走査と同期を取ってサンプリングする等
のために、走査始端や終端つまりは光源の移動端位置を
検出することが必要とされる。
その移動位置を検出する必要が有ることが多い。例えば
光走査読取装置にあっては、光で走査された記録媒体の
箇所からの反射光や透過光を検出して得られたアナログ
画像信号を、光走査と同期を取ってサンプリングする等
のために、走査始端や終端つまりは光源の移動端位置を
検出することが必要とされる。
また往復移動体の移動位置を厳密に制御する場合等は、
移動体の駆動制御装置に位置情報をフィードバックさせ
るために移動位置を刻々検出することが必要である。
移動体の駆動制御装置に位置情報をフィードバックさせ
るために移動位置を刻々検出することが必要である。
(発明が解決しようとする課題)
上記のように往復移動体の位置を検出するための装置と
して従来は、リニアエンコーダやロータリエンコーダ等
が広く用いられてきた。
して従来は、リニアエンコーダやロータリエンコーダ等
が広く用いられてきた。
しかしこのようなエンコーダ類は、かなり大型で重<、
またコストも高いものとなっている。
またコストも高いものとなっている。
そこで本発明は、小型軽量かつ安価に形成可能な移動体
の位置検出装置を提供することを目的とするものである
。
の位置検出装置を提供することを目的とするものである
。
(課題を解決するための手段及び作用)本発明による第
1の移動体の位置検出装置は、往復移動体に、その移動
の方向と角度をなす向きに(つまり平行ではなく)固定
された反射面と、光ビームを発する光源と、 この光ビームを、移動体が所定位置にあるとき上記反射
面上で収束するように該反射面に入射させる入射光学系
と、 移動体が上記所定位置にあるとき上記反射面で反射した
光ビームを所定収束位置で収束させる集光光学系と、 この所定収束位置における前記光ビームの強度を検出す
る光検出器とから構成されたものである。
1の移動体の位置検出装置は、往復移動体に、その移動
の方向と角度をなす向きに(つまり平行ではなく)固定
された反射面と、光ビームを発する光源と、 この光ビームを、移動体が所定位置にあるとき上記反射
面上で収束するように該反射面に入射させる入射光学系
と、 移動体が上記所定位置にあるとき上記反射面で反射した
光ビームを所定収束位置で収束させる集光光学系と、 この所定収束位置における前記光ビームの強度を検出す
る光検出器とから構成されたものである。
なお好ましくは、上記反射面は移動体の移動方向に対し
て直角に配置され、光ビームがこの反射面に対して垂直
に、つまり移動体の移動方向と平行に入射するように入
射光学系が形成されるのが好ましいが、必ずしもそうで
なくても構わない。
て直角に配置され、光ビームがこの反射面に対して垂直
に、つまり移動体の移動方向と平行に入射するように入
射光学系が形成されるのが好ましいが、必ずしもそうで
なくても構わない。
上記の構成において移動体が所定位置にある際には、所
定収束位置で収束する光ビームは高強度となり、それが
光検出器によって検出される。しかし移動体が上記所定
位置から外れると、反射した光ビームの収束位置が上記
所定収束位置から前方あるいは後方にずれ、それにより
、光検出器が検出する光ビームの強度が低下する。この
光強度低下の程度は、移動体が上記所定位置から遠く離
れるほど大となるので、光検出器の受光強度が移動体の
位置に応じて変化することになる。そこでこの光検出器
の出力に基づいて、移動体の位置を知ることが可能とな
る。
定収束位置で収束する光ビームは高強度となり、それが
光検出器によって検出される。しかし移動体が上記所定
位置から外れると、反射した光ビームの収束位置が上記
所定収束位置から前方あるいは後方にずれ、それにより
、光検出器が検出する光ビームの強度が低下する。この
光強度低下の程度は、移動体が上記所定位置から遠く離
れるほど大となるので、光検出器の受光強度が移動体の
位置に応じて変化することになる。そこでこの光検出器
の出力に基づいて、移動体の位置を知ることが可能とな
る。
一方本発明による第2の移動体の位置検出装置は、
往復移動体に取り付けられた遮光部材と、移動体の移動
方向と角度をなす向きに(つまり平行ではなく)進行し
、そして一部が上記遮光部材によって遮られる光ビーム
を発する光ビーム照射系と、 遮光部材に適えぎられない上記光ビームを検出する光検
出器とから構成されたものである。
方向と角度をなす向きに(つまり平行ではなく)進行し
、そして一部が上記遮光部材によって遮られる光ビーム
を発する光ビーム照射系と、 遮光部材に適えぎられない上記光ビームを検出する光検
出器とから構成されたものである。
この構成においては、遮光部材によって遮られる光ビー
ムの光量が移動体の位置に応じて変化する。したがって
、この場合も光検出器の出力に応じて移動体の位置を検
出可能となる。
ムの光量が移動体の位置に応じて変化する。したがって
、この場合も光検出器の出力に応じて移動体の位置を検
出可能となる。
(実 施 例)
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
する。
第1図は、本発明の第1実施例による移動体の位置検出
装置を示すものであり、また第2および3図は、この装
置が搭載された透過型の共焦点走査型顕微鏡を示してい
る。まず、走査型顕微鏡の基本構成について、第2図お
よび走査機構を詳しく示す第3図を参照して説明する。
装置を示すものであり、また第2および3図は、この装
置が搭載された透過型の共焦点走査型顕微鏡を示してい
る。まず、走査型顕微鏡の基本構成について、第2図お
よび走査機構を詳しく示す第3図を参照して説明する。
第2図に示されるように、照明光11を発するレーザダ
イオード5が、移動台15に一体的に保持されている。
イオード5が、移動台15に一体的に保持されている。
また移動台15には、コリメーターレンズI6および対
物レンズ17からなる送光光学系18と、対物レンズ1
9および集光レンズ2oからなる受光光学系21とが、
互いに光軸を一致させて固定されている。
物レンズ17からなる送光光学系18と、対物レンズ1
9および集光レンズ2oからなる受光光学系21とが、
互いに光軸を一致させて固定されている。
これらの光学系18.21の間には、移動台15と別体
とされた試料台22が配されている。そして受光光学系
21の下方において移動台15には、光検出器9が固定
されている。この光検出器つとしては、例えばフォトダ
イオード等が用いられる。また光検出器9の前側(図中
上方)には、ピンホール8aを有するピンホール板8が
配されている。
とされた試料台22が配されている。そして受光光学系
21の下方において移動台15には、光検出器9が固定
されている。この光検出器つとしては、例えばフォトダ
イオード等が用いられる。また光検出器9の前側(図中
上方)には、ピンホール8aを有するピンホール板8が
配されている。
レーザダイオード5から発せられたレーザ光(照明光)
11は、コリメーターレンズ1Bによって平行光とさ
れ、次に対物レンズ17によって集光されて、試料台2
2に′a置された試料23上で(表面部分あるいはその
内部で)微小な光点Pに収束する。
11は、コリメーターレンズ1Bによって平行光とさ
れ、次に対物レンズ17によって集光されて、試料台2
2に′a置された試料23上で(表面部分あるいはその
内部で)微小な光点Pに収束する。
試料23を透過した各透過光11’ の光束は、受光光
学系21の対物レンズ19によって平行光とされ、次に
集光レンズ20によって集光されて点像Qに結像する。
学系21の対物レンズ19によって平行光とされ、次に
集光レンズ20によって集光されて点像Qに結像する。
この点像Qは、光検出器9によって検出される。この光
検出器9からは、光点Pで照射された試料23の各部分
の明るさを示す信号Sが出力される。
検出器9からは、光点Pで照射された試料23の各部分
の明るさを示す信号Sが出力される。
なお、上記点像Qをピンホール8aを介して検出するこ
とにより、そのハローや試料23で散乱した光をカット
することができる。
とにより、そのハローや試料23で散乱した光をカット
することができる。
次に、照明光11の光点Pの2次元走査について、第3
図も参照して説明する。移動台【5は架台32に対して
、矢印X方向に移動自在に支持されている。
図も参照して説明する。移動台【5は架台32に対して
、矢印X方向に移動自在に支持されている。
すなわち架台32には2本のガイドロッド40.40の
一端部が固定され、移動台15に設けられた2つのガイ
ド孔41.41中にこれらのガイドロッド40.40が
遊嵌されている。上記移動台15と架台32との間には
、積層ピエゾ素子33が介装されている。この積層ピエ
ゾ素子33はピエゾ素子駆動回路34から駆動電力を受
けて、移動台15を矢印X方向に高速で往復移動させる
。この往復移動の振動数は、例えば1OkHzとされる
。その場合、主走査幅を100μmとすると、主走査速
度は、 10XIO3X100 XIO’ X2−2m/sとな
る。
一端部が固定され、移動台15に設けられた2つのガイ
ド孔41.41中にこれらのガイドロッド40.40が
遊嵌されている。上記移動台15と架台32との間には
、積層ピエゾ素子33が介装されている。この積層ピエ
ゾ素子33はピエゾ素子駆動回路34から駆動電力を受
けて、移動台15を矢印X方向に高速で往復移動させる
。この往復移動の振動数は、例えば1OkHzとされる
。その場合、主走査幅を100μmとすると、主走査速
度は、 10XIO3X100 XIO’ X2−2m/sとな
る。
一方試料台22は架台32に対して、上記矢印X方向と
直角な矢印Y方向に移動自在に支持されている。すなわ
ち架台32には、2本のガイドロッド45.45の一端
部が固定され、試料台22に設けられた2つのガイド孔
4B、46中にこれらのガイドロッド45.45が遊嵌
されている。上記試料台22と架台32との間には、積
層ピエゾ素子47が介装されている。この積層ピエゾ素
子47はピエゾ素子駆動回路4Bから駆動電力を受けて
、試料台22を矢印Y方向に高速で往復移動させる。そ
れにより試料台22は移動台15に対して相対移動され
、前記光点Pが試料23上を、主走査方向Xと直交する
Y方向に副走査する。
直角な矢印Y方向に移動自在に支持されている。すなわ
ち架台32には、2本のガイドロッド45.45の一端
部が固定され、試料台22に設けられた2つのガイド孔
4B、46中にこれらのガイドロッド45.45が遊嵌
されている。上記試料台22と架台32との間には、積
層ピエゾ素子47が介装されている。この積層ピエゾ素
子47はピエゾ素子駆動回路4Bから駆動電力を受けて
、試料台22を矢印Y方向に高速で往復移動させる。そ
れにより試料台22は移動台15に対して相対移動され
、前記光点Pが試料23上を、主走査方向Xと直交する
Y方向に副走査する。
なおこの副走査の所要時間は例えば1/20秒とされ、
その場合、副走査幅を100μmとすると、副走査速度
は、 20X 100 X 10’ −0,002m/ s■
2mm/s と、前記主走査速度よりも十分に低くなる。この程度の
副走査速度であれば、試料台22を移動させても、試料
23が飛んでしまうことを防止できる。
その場合、副走査幅を100μmとすると、副走査速度
は、 20X 100 X 10’ −0,002m/ s■
2mm/s と、前記主走査速度よりも十分に低くなる。この程度の
副走査速度であれば、試料台22を移動させても、試料
23が飛んでしまうことを防止できる。
以上のようにして光点Pが試料23上を2次元的に走査
することにより、該試料23の2次元像を担持するアナ
ログの信号Sが得られる。以下第4図を参照して、この
画像信号Sから画素分割されたデジタル画像データを作
成する点について説明する。
することにより、該試料23の2次元像を担持するアナ
ログの信号Sが得られる。以下第4図を参照して、この
画像信号Sから画素分割されたデジタル画像データを作
成する点について説明する。
第4図は走査型顕微鏡の電気回路を示している。
図示されるようにピエゾ素子駆動回路34および4Bに
は、制御回路35から主走査ドライブ信号S1および副
走査ドライブ信号S2が入力され、それにより主、副走
査の同期を取って積層ピエゾ素子33.47が駆動され
る。
は、制御回路35から主走査ドライブ信号S1および副
走査ドライブ信号S2が入力され、それにより主、副走
査の同期を取って積層ピエゾ素子33.47が駆動され
る。
一方光検出器9が出力したアナログ画像信号Sは画像信
号用アンプ50で増幅された後、A/D変換器51に入
力される。またこのA/D変換器51には、サンプリン
グクロックS3が人力され、該A/D変換器51はこの
サンプリングクロックS3の周波数でアナログ画像信号
Sをサンプリング(標本化)し、そしてデジタルの画像
データSdに変換する。このデジタル画像データSdは
−たん画像メモリ53に記憶された後、そこから逐次読
み出される。読み出された画像データSdは例えばCR
T等からなる画像再生装置54に送られ、試料23の顕
微鏡像再生のために供せられる。
号用アンプ50で増幅された後、A/D変換器51に入
力される。またこのA/D変換器51には、サンプリン
グクロックS3が人力され、該A/D変換器51はこの
サンプリングクロックS3の周波数でアナログ画像信号
Sをサンプリング(標本化)し、そしてデジタルの画像
データSdに変換する。このデジタル画像データSdは
−たん画像メモリ53に記憶された後、そこから逐次読
み出される。読み出された画像データSdは例えばCR
T等からなる画像再生装置54に送られ、試料23の顕
微鏡像再生のために供せられる。
上記メモリ53への画像データSdの書込み、およびそ
こからの読出しは、リード/ライトコントローラ70に
よって制御される。すなわちこのコントローラ70には
、光点Pの主走査1周期毎にパルス状の主走査同期信号
S5が人力されるとともに、副走査1周期毎にパルス状
の副走査同期信号S6が人力され、これらの信号S5、
S6に基づいて上記画像データSdの書込みおよび読出
しが制御される。以下、第1図および第3図を参照して
、主走査同期信号S5の作成について説明する。
こからの読出しは、リード/ライトコントローラ70に
よって制御される。すなわちこのコントローラ70には
、光点Pの主走査1周期毎にパルス状の主走査同期信号
S5が人力されるとともに、副走査1周期毎にパルス状
の副走査同期信号S6が人力され、これらの信号S5、
S6に基づいて上記画像データSdの書込みおよび読出
しが制御される。以下、第1図および第3図を参照して
、主走査同期信号S5の作成について説明する。
第3図に示されるように移動台15には、反射面72a
を有する反射板72が固定されている。この反射板72
は、反射面72aが主走査方向Xに対して垂直となる向
きに固定されている。一方架台32には、上記反射面7
2aに対して直角な向きにレーザ光73を射出するレー
ザダイオード74と、このレーザ光73を集光する集光
レンズ75と、この集光レンズ75と上記レーザダイオ
ード74との間に配された7% −フミラー7Gと、こ
のハーフミラ−76の下方に配されたフォトダイオード
等の光検出器77とが固定されている。また上記レーザ
ダイオード74と光検出器77の各前面には、開口板7
8.79が配置されている。
を有する反射板72が固定されている。この反射板72
は、反射面72aが主走査方向Xに対して垂直となる向
きに固定されている。一方架台32には、上記反射面7
2aに対して直角な向きにレーザ光73を射出するレー
ザダイオード74と、このレーザ光73を集光する集光
レンズ75と、この集光レンズ75と上記レーザダイオ
ード74との間に配された7% −フミラー7Gと、こ
のハーフミラ−76の下方に配されたフォトダイオード
等の光検出器77とが固定されている。また上記レーザ
ダイオード74と光検出器77の各前面には、開口板7
8.79が配置されている。
集光レンズ75は、第1図に示されるように移動台15
が原点、すなわち図中左側の移動端位置にあるとき、レ
ーザ光73を反射面72a上で収束させる。
が原点、すなわち図中左側の移動端位置にあるとき、レ
ーザ光73を反射面72a上で収束させる。
このレーザ光73は反射面72aで反射した後、一部が
ハーフミラ−7Bで反射し、開口板79を介して光検出
器77に入射する。開口板79は、このときのレーザ光
73の収束位置に開口(ピンホール)79aが位置する
ように配されており、したがってこのレーザ光73はほ
ぼ全量が開ロア9aを通過して、光検出器77によって
検出される。
ハーフミラ−7Bで反射し、開口板79を介して光検出
器77に入射する。開口板79は、このときのレーザ光
73の収束位置に開口(ピンホール)79aが位置する
ように配されており、したがってこのレーザ光73はほ
ぼ全量が開ロア9aを通過して、光検出器77によって
検出される。
なお以上の説明から明らかな通り本実施例においては、
集光レンズ75が入射光学系を構成し、またこの集光レ
ンズ75とハーフミラ−76とにより集光光学系が構成
されている。
集光レンズ75が入射光学系を構成し、またこの集光レ
ンズ75とハーフミラ−76とにより集光光学系が構成
されている。
移動台15が上記の原点から第1図中右方に移動すると
、レーザ光73は図中破線で示す状態で反射面72aに
入射し、そのため該反射面72aおよびハーフミラ−7
Bで反射した後のレーザ光73の収束位置は、図中上方
に移動する。したがってこのレーザ光73は、多くが開
口板79によって遮断されるようになる。この光遮断の
程度は、移動台15が前記原点から遠く離れるほど大と
なるので、光検出器77が出力する光量検出信号S7は
第5図図示のように、移動台15の移動周期と同じ周期
で規則的に変化する。
、レーザ光73は図中破線で示す状態で反射面72aに
入射し、そのため該反射面72aおよびハーフミラ−7
Bで反射した後のレーザ光73の収束位置は、図中上方
に移動する。したがってこのレーザ光73は、多くが開
口板79によって遮断されるようになる。この光遮断の
程度は、移動台15が前記原点から遠く離れるほど大と
なるので、光検出器77が出力する光量検出信号S7は
第5図図示のように、移動台15の移動周期と同じ周期
で規則的に変化する。
このように移動台15の位置に応じたレベルを示す光量
検出信号S7は、第4図に示すようにアンプ80で増幅
された後、同期信号作成回路81に入力される。同期信
号作成回路81はこの信号S7のピーク値を検出する毎
に、前述したパルス状の主走査同期信号S5を発生する
。したがってこの主走査同期信号S5は、光点Pが主走
査始端あるいは終端に到達する毎に出力されるものとな
る。
検出信号S7は、第4図に示すようにアンプ80で増幅
された後、同期信号作成回路81に入力される。同期信
号作成回路81はこの信号S7のピーク値を検出する毎
に、前述したパルス状の主走査同期信号S5を発生する
。したがってこの主走査同期信号S5は、光点Pが主走
査始端あるいは終端に到達する毎に出力されるものとな
る。
なお副走査同期信号S6は、従来より知られている手段
によって作成することもできるし、あるいは以上説明し
たのと同様にして試料台22の位置を検出し、その検出
信号に基づいて作成することもできる。
によって作成することもできるし、あるいは以上説明し
たのと同様にして試料台22の位置を検出し、その検出
信号に基づいて作成することもできる。
なお本実施例では、最終的に移動台15の原点位置のみ
を知ればよいため、光量検出信号S7のピ−ク値を求め
るようにしているが、前述した通りこの信号S7のレベ
ルは、刻々変化する移動台15の移動位置と対応が有る
ので、この信号s7に基づいて移動台i5の位置を連続
的に検出することも可能である。
を知ればよいため、光量検出信号S7のピ−ク値を求め
るようにしているが、前述した通りこの信号S7のレベ
ルは、刻々変化する移動台15の移動位置と対応が有る
ので、この信号s7に基づいて移動台i5の位置を連続
的に検出することも可能である。
また連続的に変化する上記光量検出信号s7を微分すれ
ば、移動台15の速度や、移動の方向を検出することも
できる。また移動台15に反射板72を取り付ける代わ
りに、移動台15の一部を反射面としてもよい。
ば、移動台15の速度や、移動の方向を検出することも
できる。また移動台15に反射板72を取り付ける代わ
りに、移動台15の一部を反射面としてもよい。
なお図では特に示されていないが、主、副走査方向XS
Yと直交する矢印Z方向(第2図参照)、すなわち光学
系18.21の光軸方向に試料台22を移動させること
もできる。こうして試料台22をZ方向に所定距離移動
させる毎に前記光点Pの2次元走査を行なえば、合焦点
面の情報のみが光検出器9によって検出される。そこで
、この光検出器9の出力Sから得られた画像データSd
をメモリに取り込むことにより、試料23を2方向に移
動させた範囲内で、全ての面に焦点が合った画像を担う
画像データを得ることが可能となる。
Yと直交する矢印Z方向(第2図参照)、すなわち光学
系18.21の光軸方向に試料台22を移動させること
もできる。こうして試料台22をZ方向に所定距離移動
させる毎に前記光点Pの2次元走査を行なえば、合焦点
面の情報のみが光検出器9によって検出される。そこで
、この光検出器9の出力Sから得られた画像データSd
をメモリに取り込むことにより、試料23を2方向に移
動させた範囲内で、全ての面に焦点が合った画像を担う
画像データを得ることが可能となる。
次に第6図を参照して、本発明の第2実施例について説
明する。以下、この実施例の装置も第2および3図に示
した走査型顕微鏡において、第1実施例の装置と同様の
目的に利用されるものとして説明する。
明する。以下、この実施例の装置も第2および3図に示
した走査型顕微鏡において、第1実施例の装置と同様の
目的に利用されるものとして説明する。
矢印X方向に往復移動する移動台15には、この移動の
方向に延びる遮光板90が固定されている。
方向に延びる遮光板90が固定されている。
光ビーム照射系を構成するレーザダイオード91と集光
レンズ92は、レーザダイオード91から発せられて集
光レンズ92により平行光化されたレーザ光93が、一
部上記遮光板90によって遮られる状態に配置されてい
る。また架台32には、上記遮光板90を経た後のレー
ザ光93を反射させる反射面94aを有する反射板94
が固定されている。反射面94aで反射したレーザ光9
3の一部はハーフミラ−95で反射し、光検出器96に
よって検出される。
レンズ92は、レーザダイオード91から発せられて集
光レンズ92により平行光化されたレーザ光93が、一
部上記遮光板90によって遮られる状態に配置されてい
る。また架台32には、上記遮光板90を経た後のレー
ザ光93を反射させる反射面94aを有する反射板94
が固定されている。反射面94aで反射したレーザ光9
3の一部はハーフミラ−95で反射し、光検出器96に
よって検出される。
上記の構成においては、移動台15が原点に位置すると
き、遮光板90によって遮られるレーザ光93の光量が
最大となる。そして移動台15が図中右方に移動するに
つれて、上記の遮られる光量が次第に減少する。したが
って光検出器96が出力する光量検出信号S8は、移動
台15が上記原点に位置するとき最小レベルをとり、移
動台15が原点から離れるにつれて次第に増大するよう
に変化する。こうして移動台15の移動位置と対応した
レベルを示すこの信号S8も、第1実施例の光量検出信
号S7と同様に利用することができる。
き、遮光板90によって遮られるレーザ光93の光量が
最大となる。そして移動台15が図中右方に移動するに
つれて、上記の遮られる光量が次第に減少する。したが
って光検出器96が出力する光量検出信号S8は、移動
台15が上記原点に位置するとき最小レベルをとり、移
動台15が原点から離れるにつれて次第に増大するよう
に変化する。こうして移動台15の移動位置と対応した
レベルを示すこの信号S8も、第1実施例の光量検出信
号S7と同様に利用することができる。
なお第6図の構成において、反射板94を設ける代りに
その位置に光検出器を配し、遮光板9oを経たレーザ光
93を直接的に検出しても構わない。
その位置に光検出器を配し、遮光板9oを経たレーザ光
93を直接的に検出しても構わない。
またレーザ光93を遮光板9oに対して斜めに入射させ
たり、あるいは反射板94を斜めに配置することにより
、レーザ光93の反射板94に対する入射光路と出射光
路とが互いに角度をなして分離するようにしてもよい。
たり、あるいは反射板94を斜めに配置することにより
、レーザ光93の反射板94に対する入射光路と出射光
路とが互いに角度をなして分離するようにしてもよい。
その場合は、集光レンズ92とは別の集光レンズを設け
、それに対応させて光検出器96の位置も変えればよい
。これは、第1図に示した第1実施例の装置においても
同様である。
、それに対応させて光検出器96の位置も変えればよい
。これは、第1図に示した第1実施例の装置においても
同様である。
さらに本発明の位置検出装置は、以上説明した走査型顕
微鏡の移動台15に限らず、曲線軌跡を描いて運動する
往復移動体も含めて、その他のあらゆる往復移動体の位
置検出に適用されうるちのである。
微鏡の移動台15に限らず、曲線軌跡を描いて運動する
往復移動体も含めて、その他のあらゆる往復移動体の位
置検出に適用されうるちのである。
(発明の効果)
以上詳細に説明した通り本発明による移動体の位置検出
装置は、極めて簡単な構成となっているので、前述した
リニアエンコーダ等に比べれば安価に形成可能であり、
そして小型軽量に形成可能であるから、往復移動体を備
える装置のコンパクト化を実現でき、また移動体を駆動
するカが小さい装置に対しても適用可能となる。
装置は、極めて簡単な構成となっているので、前述した
リニアエンコーダ等に比べれば安価に形成可能であり、
そして小型軽量に形成可能であるから、往復移動体を備
える装置のコンパクト化を実現でき、また移動体を駆動
するカが小さい装置に対しても適用可能となる。
第1図は、本発明の第1実施例による位置検出装置を示
す正面図、 第2図は、上記第1実施例装置が搭載された走査型顕微
鏡の概略正面図、 第3図は、上記走査型顕微鏡の要部を示す斜視図、 第4図は、上記走査型顕微鏡の電気回路を示すブロック
図、 第5図は、上記ml実施例装置によって得られた移動体
位置を示す信号の波形図、 第6図は、本発明の第2実施例による位置検出装置を示
す正面図である。 5.74.91・・・レーザダイオード9.77.96
・・・光検出器 11・・・照明光 11’・・・透過光15
・・・移動台 16・・・コリメーターレン
ズ17.19・・・対物レンズ 18・・・送光光学
系20.75.92・・・集光レンズ 21・・・受
光光学系22・・・試料台 23・・・試料
32・・・架台 33.47・・・積層ピ
エゾ素子34.48・・・ピエゾ素子駆動回路 50.80・・・アンプ 51・・・A/D変換
器70・・・リード/ライトコントローラ72.94・
・・反射板 72as94a・・・反射面73.
93・・・レーザ光 7B、95・・・ハーフミラ
−78,79・・・開口板 79a・・・開口8
1・・・同期信号作成回路 90・・・遮光板第 図
す正面図、 第2図は、上記第1実施例装置が搭載された走査型顕微
鏡の概略正面図、 第3図は、上記走査型顕微鏡の要部を示す斜視図、 第4図は、上記走査型顕微鏡の電気回路を示すブロック
図、 第5図は、上記ml実施例装置によって得られた移動体
位置を示す信号の波形図、 第6図は、本発明の第2実施例による位置検出装置を示
す正面図である。 5.74.91・・・レーザダイオード9.77.96
・・・光検出器 11・・・照明光 11’・・・透過光15
・・・移動台 16・・・コリメーターレン
ズ17.19・・・対物レンズ 18・・・送光光学
系20.75.92・・・集光レンズ 21・・・受
光光学系22・・・試料台 23・・・試料
32・・・架台 33.47・・・積層ピ
エゾ素子34.48・・・ピエゾ素子駆動回路 50.80・・・アンプ 51・・・A/D変換
器70・・・リード/ライトコントローラ72.94・
・・反射板 72as94a・・・反射面73.
93・・・レーザ光 7B、95・・・ハーフミラ
−78,79・・・開口板 79a・・・開口8
1・・・同期信号作成回路 90・・・遮光板第 図
Claims (2)
- (1)往復移動体に、その移動の方向と角度をなす向き
に固定された反射面と、 光ビームを発する光源と、 この光ビームを、前記移動体が所定位置にあるとき前記
反射面上で収束するように該反射面に入射させる入射光
学系と、 前記移動体が前記所定位置にあるとき前記反射面で反射
した光ビームを所定収束位置で収束させる集光光学系と
、 この所定収束位置における前記光ビームの強度を検出す
る光検出器とからなる移動体の位置検出装置。 - (2)往復移動体に取り付けられた遮光部材と、前記移
動体の移動方向と角度をなして進行し、一部が前記遮光
部材によって遮られる光ビームを発する光ビーム照射系
と、 前記遮光部材に遮えぎられない前記光ビームを検出する
光検出器とからなる移動体の位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32462989A JPH03184009A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 移動体の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32462989A JPH03184009A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 移動体の位置検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03184009A true JPH03184009A (ja) | 1991-08-12 |
Family
ID=18167959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32462989A Pending JPH03184009A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 移動体の位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03184009A (ja) |
-
1989
- 1989-12-14 JP JP32462989A patent/JPH03184009A/ja active Pending
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