JPH0574212B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0574212B2
JPH0574212B2 JP59152948A JP15294884A JPH0574212B2 JP H0574212 B2 JPH0574212 B2 JP H0574212B2 JP 59152948 A JP59152948 A JP 59152948A JP 15294884 A JP15294884 A JP 15294884A JP H0574212 B2 JPH0574212 B2 JP H0574212B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
dead zone
light
receiving element
elements
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59152948A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6132518A (en
Inventor
Tetsuzo Tanimoto
Tsutomu Tanaka
Minoru Yoshida
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP15294884A priority Critical patent/JPS6132518A/en
Publication of JPS6132518A publication Critical patent/JPS6132518A/en
Publication of JPH0574212B2 publication Critical patent/JPH0574212B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、2分割受光素子を利用し、その出力
差から計算されるずれの許容値が一定となるよう
に位置決めを行なう位置決め装置に係り、特に自
動焦点制御等に好適な位置決め制御装置に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a positioning device that uses a two-split light-receiving element and performs positioning so that the tolerance for deviation calculated from the output difference between the two is constant. In particular, the present invention relates to a positioning control device suitable for automatic focus control and the like.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

自動焦点等の位置決め技術において、2分割受
光素子がよく用いられる。2分割受光素子の受光
面は一般に第1図のような形状をしており、全体
の受光面1は、それぞれの面積がほぼ同等となる
ように二つ1aおよび1bに分割されている。そ
れぞれの受光素子1aおよび1bにおいては受光
する光量と出力は同じ関係にあるので、第1図の
ように照度が均等である光3が、受光素子1a,
1bの境界4で2等分されるように光束となつて
入射されると、それぞれの出力2aおよび2bに
は同レベルの信号(電圧あるいは電流)が現われ
る。したがつて、物体からの反射光あるいは透過
光を受け、受光素子1aと1bの出力2aと2b
の出力差が予め定められる範囲内にある物体の位
置を位置決めしようとする物体の位置であると定
めておくと、位置決めは容易である。
In positioning techniques such as automatic focusing, a two-split light receiving element is often used. The light-receiving surface of a two-part light-receiving element generally has a shape as shown in FIG. 1, and the entire light-receiving surface 1 is divided into two parts 1a and 1b so that each part has approximately the same area. Since the amount of light received by each of the light receiving elements 1a and 1b is in the same relationship as the output, the light 3 with equal illuminance as shown in FIG.
When the light beam is incident as a beam so as to be divided into two equal parts at the boundary 4 of 1b, signals (voltages or currents) of the same level appear at the respective outputs 2a and 2b. Therefore, the outputs 2a and 2b of the light receiving elements 1a and 1b receive reflected light or transmitted light from the object.
Positioning is facilitated by determining that the position of the object whose output difference is within a predetermined range is the position of the object to be located.

第2図は、半導体露光装置において、2分割受
光素子を利用した自動焦点システムの一例であ
る。光源5の光からスリツト6により光束3を形
成し、そのスリツト状の光束3を結像レンズ7と
反射鏡8を介し、ウエハ9上に結像投影させ、こ
の反射光を再び反射鏡10、結像レンズ11、拡
大レンズ12を介して2分割受光素子1の受光面
に結像させる。ここで、ウエハ9がパターン露光
光学系(例えば縮小投影露光装置の光学系)13
の合焦点位置にあるとき光束3が第3図aに示す
ように2分割受光素子1の中央に結像するように
設定しておくと、ウエハ9が合焦点位置から下側
に外れた場合は、光束3は点線のような方向に進
み、第3図bのように2分割受光素子1の中央境
界4からずれた位置に投影される。一方、第2図
には図示されていないが、ウエハ9が合焦点位置
に対し上側に外れると、光束3は、第3図cのよ
うに、下側にずたときとは逆の方向に、2分割受
光素子1の中央境界4からずれて結像される。い
ま、2分割受光素子1の2分割された個々の素子
1aおよび1bから得られる電気的出力をそれぞ
れVaおよびVbとすると、合焦点時ではVa=Vb
(第3図a)、合焦点位置に対しウエハ9が下方に
ずれているときはVb>Va(第3図b)、上方にず
れているときはVa>Vb(第3図c)となる。こよ
うな関係を踏まえ、制御系は第2図に示すように
差動増幅器14と、不感帯回路15と、ウエハ9
搭載のzステージ20に連結されたモータ19を
駆動するためのサーボ増幅器16から構成されて
いる。差動増幅器14は増幅度kを持ち、2分割
受光素子1の出力の差分(Va−Vb)に増幅度k
を掛けた信号Vt=k(Va−Vb)を出力する。不感
帯回路15はモータ19に対し不感帯を与えるも
ので、例えば自動焦点の目標精度である上限と下
限にウエハ9を設定したとき、差動増幅器14の
出力Vtに現われる出力値をそれぞれ入力端子1
7および18から設定することで動作する。い
ま、不感帯回路15の出力をVsとすると、Vs
ウエハ9の上下位置に対する関係は第4図aのよ
うになる。サーボ増幅器16は不感帯回路15の
出力値Vsを受け、これを速度情報としてモータ
19に加え、zステージ20を駆動してウエハ9
を合焦点位置に向かわせる。合焦点位置に向かう
につれて不感帯回路15の出力Vsは小さくなつ
てゆき、不感帯Vd〜Vuに達するとモータ19は
停止し、zステージ20は安定状態となり、目標
精度内にウエハ9は位置付けられる。
FIG. 2 is an example of an automatic focusing system using a two-split light receiving element in a semiconductor exposure apparatus. A light beam 3 is formed from the light from the light source 5 through a slit 6, and the slit-shaped light beam 3 is projected as an image onto a wafer 9 via an imaging lens 7 and a reflecting mirror 8, and this reflected light is again passed through a reflecting mirror 10, An image is formed on the light receiving surface of the two-split light receiving element 1 via the imaging lens 11 and the magnifying lens 12. Here, the wafer 9 is connected to a pattern exposure optical system (for example, an optical system of a reduction projection exposure apparatus) 13.
If the setting is made so that the beam 3 is focused on the center of the two-split light receiving element 1 as shown in FIG. 3a when the wafer 9 is at the focused position, The light beam 3 travels in the direction indicated by the dotted line and is projected at a position offset from the center boundary 4 of the two-split light receiving element 1 as shown in FIG. 3b. On the other hand, although not shown in FIG. 2, when the wafer 9 moves upward from the focused position, the light beam 3 moves in the opposite direction to when it moves downward, as shown in FIG. 3c. , the image is formed shifted from the center boundary 4 of the two-split light-receiving element 1. Now, if the electrical outputs obtained from the two divided individual elements 1a and 1b of the two-divided light-receiving element 1 are respectively V a and V b , then at the focused point, V a = V b
(Fig. 3a), when the wafer 9 is shifted downward from the in-focus position, V b > V a (Fig. 3 b), and when it is shifted upward, V a > V b (Fig. 3). c). Based on this relationship, the control system includes a differential amplifier 14, a dead band circuit 15, and a wafer 9 as shown in FIG.
It consists of a servo amplifier 16 for driving a motor 19 connected to a mounted Z stage 20. The differential amplifier 14 has an amplification degree k, and the amplification degree k is applied to the difference (V a −V b ) between the outputs of the two-split photodetector 1.
A signal V t =k (V a −V b ) is output. The dead band circuit 15 provides a dead band to the motor 19. For example, when the wafer 9 is set at the upper and lower limits of the target accuracy of automatic focusing, the output value appearing at the output V t of the differential amplifier 14 is input to the input terminal 1.
It works by setting from 7 and 18. Now, assuming that the output of the dead band circuit 15 is Vs , the relationship between Vs and the vertical position of the wafer 9 is as shown in FIG. 4a. The servo amplifier 16 receives the output value Vs of the dead band circuit 15, applies this as speed information to the motor 19, and drives the z stage 20 to move the wafer 9.
to the in-focus position. The output V s of the dead zone circuit 15 becomes smaller as it moves toward the in-focus position, and when it reaches the dead zone V d to V u , the motor 19 stops, the z stage 20 becomes stable, and the wafer 9 is positioned within the target accuracy. It will be done.

このように不感帯回路15はzステージ20に
安定性を得るために設けられたものであるが、従
来はこの不感帯を固定としていたため、光源5の
劣化や位置決めしようとする物体の反射率の違い
により、不感帯と目標精度の対応が失なわれ、精
度に悪影響を与えるという欠点があつた。すなわ
ち光源5の精度が高くなつたり物体の反射率が高
くなつたりすると、第4図bに示すように、特性
直線の傾きが急になり、不感帯Vd〜Vuを固定す
ると(斜線部)、実際の到達精度は目標精度より
狭まり、位置決めが厳しくなる。一方、逆に光源
5の照度が低くなつたり、物体の反射率が低くな
つたりすると、第4図cに示すように、特性直線
が低勾配となり、固定の不感帯Vd〜Vu(斜線部)
に対しては、実際の到達精度は目標の精度に較べ
低く設定され、位置決め精度が甘くなる。
In this way, the dead band circuit 15 is provided to provide stability to the z stage 20, but since this dead band has conventionally been fixed, it is susceptible to deterioration of the light source 5 and differences in reflectance of the object to be positioned. As a result, the correspondence between the dead zone and the target accuracy is lost, which has a negative effect on accuracy. That is, as the precision of the light source 5 increases or the reflectance of the object increases, the slope of the characteristic line becomes steeper, as shown in Figure 4b, and when the dead zone V d to V u is fixed (shaded area) , the actual attainment accuracy is narrower than the target accuracy, making positioning difficult. On the other hand, if the illuminance of the light source 5 decreases or the reflectance of the object decreases, the slope of the characteristic line becomes low, as shown in FIG . )
, the actual attainment accuracy is set lower than the target accuracy, and the positioning accuracy becomes poor.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記の従来技術の欠点をなくし、光
源の照度の変動や反射率の変化に影響を受けない
安定性の高い位置決めの制御装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a highly stable positioning control device that is not affected by variations in illuminance or changes in reflectance of a light source.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために、本発明による位置
決め制御装置は、物体よりの反射光あるいは透過
光を2分割受光素子で受光し、その素子間の出力
差がある一定の値を示す定位置に上記物体を位置
づける位置合せ装置において、さらに、上記素子
間の出力差の上記一定値の近傍に必要精度に合致
する不感帯を設定する不感帯入力手段と、上記2
分割受光素子の出力和を求める加算手段と、この
加算手段の出力を記憶する記憶手段と、該記憶手
段に記憶された上記加算出力で現在の加算出力を
除算する除算手段と、この除算手段の出力を上記
不感帯に乗じてこの結果を新たに不感帯とす乗算
手段と、この新たな不感帯を含む上記素子間の出
力差を速度情報とする電動機を具備することを要
旨とする。すなわち、本発明は、2分割受光素子
に投影される光束の全体の光量より光源の照度率
あるいは反射率の変化率を定量的に導き出し、こ
の変化率を既に設定されている不感帯の上限と下
限にフイードバツクし、常に適正な不感帯を形成
することにより安定した位置決め制御を得ようと
するものである。
In order to achieve the above object, the positioning control device according to the present invention receives reflected light or transmitted light from an object with a two-split light receiving element, and places the above light at a fixed position where the output difference between the elements shows a certain value. The alignment device for positioning an object further includes dead zone input means for setting a dead zone matching the required accuracy in the vicinity of the constant value of the output difference between the elements;
an addition means for calculating the output sum of the divided light receiving elements; a storage means for storing the output of the addition means; a division means for dividing the current addition output by the addition output stored in the storage means; The gist is to include a multiplier that multiplies the output by the dead zone and uses the result as a new dead zone, and an electric motor that uses the output difference between the elements including the new dead zone as speed information. That is, the present invention quantitatively derives the rate of change in the illumination rate or reflectance of the light source from the total amount of light beam projected onto the two-split light receiving element, and uses this rate of change as the upper and lower limits of the dead zone that have already been set. The objective is to obtain stable positioning control by providing feedback to the user and always forming an appropriate dead zone.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を第5図および第6図に
従つて説明する。第5図はステージの駆動に直流
モータを利用する例、第6図はパルス・モータを
利用する例であり、第6図においては第5図に較
べ必要となる構成要素の置換えのみが示されてい
る。第5図および第6図とも、記述上物体から反
射光を検出する方式としており、光束を2分割受
光素子に結像する光学系は第2図に示したものと
同等であり、本例では省略してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. Figure 5 shows an example in which a DC motor is used to drive the stage, and Figure 6 shows an example in which a pulse motor is used. Compared to Figure 5, only the replacement of necessary components is shown in Figure 6. ing. Both Fig. 5 and Fig. 6 are written as a method of detecting reflected light from an object, and the optical system that images the light beam onto the two-split light receiving element is the same as that shown in Fig. 2, and in this example, It has been omitted.

まず、第5図に従つて、第1の実施例を説明す
る。第5図において、3は光学系で形成される光
束で、物体21で反射し、2分割受光素子1に投
影される。22は2分割受光素子1の個々の素子
1a,1bから出力される電気信号2a,2bを
加算する加算器、23は加算器22の出力を本発
明の動作の初期に記憶する記憶回路、24は加算
器22から得られる和信号を記憶回路23に記憶
している和信号で除算する除算器、25,26は
本発明動作開始時に設定された不感帯の上限17
および下限18を除算器24の出力で乗算し、乗
算出力を新たに不感帯回路15のそれぞれ上限お
よび下限にする乗算回路、14および16はそれ
ぞれ差動増幅器およびサーボ増幅器、19はzス
テージ20を駆動する直流モータである。
First, a first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, reference numeral 3 denotes a light beam formed by the optical system, which is reflected by an object 21 and projected onto the two-split light-receiving element 1. 22 is an adder that adds the electric signals 2a and 2b output from the individual elements 1a and 1b of the two-split light receiving element 1; 23 is a storage circuit that stores the output of the adder 22 at the beginning of the operation of the present invention; 24; is a divider that divides the sum signal obtained from the adder 22 by the sum signal stored in the storage circuit 23, and 25 and 26 are the upper limit 17 of the dead zone set at the start of the operation of the present invention.
and a multiplication circuit that multiplies the lower limit 18 by the output of the divider 24 and makes the multiplied outputs new upper and lower limits of the dead band circuit 15, 14 and 16 are differential amplifiers and servo amplifiers, respectively, 19 drives the z stage 20 It is a DC motor.

本発明による位置決め制御装置はつぎのように
動作する。物体21の目標位置において、光束3
が個々の受光素子1a,1bにより等分割される
ように、光学系あるいは2分割受光素子1を設定
しておく。このように設定すると、物体21の位
置の変化に対する2分割受光素子出力1a,1b
の変化は、先に述べた第3図の説明通りである。
まず最初の物体21において、目標精度の上限と
下限の位置に物体21を位置付け、それぞれの場
合に得られる差動増幅器14からの出力を読みと
り、これより小さめの電圧Vu,Vdを基準の不感
帯幅としてそれぞれ乗算器25,26に端子1
7,18から設定する。この準備作業が終了する
と、セツト信号27を与え、加算器22で得られ
ている2分割受光素子1の出力の和(Va+Vb
を記憶回路23に記憶する。加算器22の出力
(Va+Vb)は2分割受光素子1に入射される光束
3全体の照度(光量)を示すものであるから、同
一物体21であれば、光源の照度に変化がない限
り、かつ光束3が2分割受光素子1の受光面をは
さみ出さない限り、一定である。従つてzステー
ジ20の動作範囲内で光束3が2分割受光素子1
をほみ出さない構造としておけば、上記セツト信
号27により記憶回路23に記憶された加算出力
(Va+Vb)は、ほぼ同時に設定した不感帯幅Vd
〜Vuと相対する基準電圧となる。いまこの基準
電圧をVrとする。基準不感帯Vd〜Vuおよび基準
電圧Vrを求めたときの物体21において、位置
決め開始信号28でサーボ・オンしたときを考え
ると、光源に照度変動がない限り加算器22から
出力される出力値は、記憶回路23に記憶されて
いる基準電圧Vrと同値であるから、除算器24
による除算結果は1となり、乗算器25および2
6で基準不感帯VuおよびVdに乗算して得られる
結果はそのまま実際の不感帯値VuおよびVdとな
つて不感帯回路15に入力される。この不感帯
は、特定の物体21に対し設定された不感帯への
ものであり、物体21の上下位置と不感帯回路1
5の出力Vsは第4図aのような特性を形成する。
以後の動作は第2図による従来例と同様で、直流
モータ19は不感帯回路15からの指令を受け、
zステージ20を駆動し、物体21を不感帯Vd
〜Vuに入るまで目標位置に向かわせる。
The positioning control device according to the present invention operates as follows. At the target position of the object 21, the luminous flux 3
The optical system or the two-divided light-receiving element 1 is set so that the light-receiving element 1 is equally divided by the individual light-receiving elements 1a and 1b. With this setting, the two-split light receiving element outputs 1a and 1b in response to changes in the position of the object 21
The change in is as explained in FIG. 3 above.
First, for the first object 21, position the object 21 at the upper and lower limit positions of the target accuracy, read the output from the differential amplifier 14 obtained in each case, and use the smaller voltages V u and V d as the reference. Terminal 1 is connected to multipliers 25 and 26 as the dead band width.
Set from 7 and 18. When this preparatory work is completed, the set signal 27 is given, and the sum (V a +V b ) of the outputs of the two-split light receiving element 1 obtained by the adder 22 is
is stored in the memory circuit 23. Since the output (V a +V b ) of the adder 22 indicates the illuminance (light amount) of the entire luminous flux 3 incident on the two-split light receiving element 1, there is no change in the illuminance of the light source if the object 21 is the same. and as long as the light beam 3 does not cross the light-receiving surface of the two-split light-receiving element 1, it remains constant. Therefore, within the operating range of the z stage 20, the light beam 3 is split into two parts by the light receiving element 1.
If the structure is such that it does not overflow, the addition output (V a +V b ) stored in the storage circuit 23 by the set signal 27 will be equal to the dead band width V d set almost at the same time.
It becomes a reference voltage opposite to ~V u . Let this reference voltage be Vr . Considering the case where the servo is turned on by the positioning start signal 28 in the object 21 when the reference dead zone V d to V u and the reference voltage V r are calculated, the output from the adder 22 as long as there is no illuminance fluctuation in the light source. Since the value is the same as the reference voltage V r stored in the storage circuit 23, the divider 24
The division result is 1, and the multipliers 25 and 2
The results obtained by multiplying the reference dead zones V u and V d in step 6 are directly input to the dead zone circuit 15 as actual dead zone values V u and V d . This dead zone is a dead zone set for a specific object 21, and is based on the vertical position of the object 21 and the dead zone circuit 1.
The output V s of 5 forms a characteristic as shown in FIG. 4a.
The subsequent operation is similar to the conventional example shown in FIG. 2, and the DC motor 19 receives commands from the dead band circuit 15.
Drive the z stage 20 and move the object 21 through the dead zone V d
~ V u toward the target position.

一方、光源の照度変化あるいは物体による光の
反射率の変化を考えると、これらは光束3の照度
を全体的に変化させることにほかならない。い
ま、上記の原因が重なり合つて光束3に照度の変
化があると、2分割受光素子1に入射される光束
の面積は不変で、かつ電気出力は照度に比例する
から、常に演算を実行している除算器24の出力
からは基準照度Vrに対する現時点の照度(Va
Vb)の変化率R=(Va+Vb)/Vrを得ることが
できる。除算器24で求められた照度の変化率R
は、次に乗算器25および26に入力され、乗算
器25および26は既に求めておいた基準不感帯
値VuおよびVdに対し、それぞれRVuおよびRVd
なる演算を施し、この演算結果を実際の不感帯値
として不感帯回路15に入力する。この動作は、
照度変化により生ずる目標精度と不感帯の不一致
を照度の変化率分だけ不感帯を加減して補正する
ことにきかならない。すなわち、第4図aを基準
の不感帯値VuおよびVdと基準の照度情報Vrを求
めたときの物体の位置に対する不感帯回路15の
出力Vsの特性とすると、2分割受光素子1の出
力和(Va+Vb)から照度の変化率R(つまり直線
の勾配の変化率)を求め、この変化率を基準の不
感帯値VuおよびVdに乗じることにより、目標精
度と特性直線が交わる位置に不感帯を補正し、目
標精度に合致した不感帯を得る。このことを第4
図bおよびcを用いて説明すると、高い照度に対
しては基準不感帯Vd〜Vuを広げて目標精度と特
性直線が交わる。新たな不感帯Vq〜Vpを形成し、
低い照度に対しては基準不感帯Vd〜Vuを狭めて
目標精度と合致する、新たな不感帯Vh〜Vgを形
成する。
On the other hand, if we consider changes in the illuminance of the light source or changes in the reflectance of light by objects, these changes nothing but changes in the illuminance of the light beam 3 as a whole. Now, when there is a change in illuminance in the luminous flux 3 due to the combination of the above causes, the area of the luminous flux incident on the two-split light receiving element 1 remains unchanged, and the electrical output is proportional to the illuminance, so calculations are always performed. The current illuminance (V a +
The rate of change R=(V a +V b )/V r of V b ) can be obtained. The rate of change in illuminance R determined by the divider 24
are then input to multipliers 25 and 26, and multipliers 25 and 26 calculate RV u and RV d , respectively, for the reference dead zone values V u and V d that have already been determined.
The calculation result is input to the dead band circuit 15 as an actual dead band value. This operation is
It is only necessary to correct the mismatch between the target accuracy and the dead zone caused by a change in illuminance by adjusting or subtracting the dead zone by the rate of change in illuminance. That is , if FIG . By finding the rate of change R of illuminance (that is, the rate of change of the slope of the straight line) from the output sum (V a + V b ) and multiplying this rate of change by the standard dead band values V u and V d , the target accuracy and characteristic straight line can be determined. Correct the dead zone at the intersection to obtain a dead zone that meets the target accuracy. This is the fourth
To explain using FIGS. b and c, for high illuminance, the reference dead zones V d to V u are widened so that the target accuracy and the characteristic straight line intersect. Forming a new dead zone V q ~ V p ,
For low illuminance, the reference dead zones V d to V u are narrowed to form new dead zones V h to V g that match the target accuracy.

なお、第5図において、記憶回路23はアナロ
グ値を記憶するものであるから、短時間の記憶な
らばサンプル・ホールド回路でよく、長時間の記
憶なら、入力をデジタル変換するA/D変換器と
変換デジタル値をさらにアナログ変換するD/A
変換器で構成すればよい。また、直流モータ19
とサーボ増幅器16の部分を第6図のような構成
要素に置き換えても本発明による動作は成立す
る。すなわち、V/F変換器29は不感帯回路1
5の出力Vsに比例する周波数のクロツク・パル
スを作り出し、極性判定回路30は不感帯回路1
5の出力Vsの極性を検知してZステージ20の
移動すべき方向を出力する。反転回路31と
ANDゲート32,33は、極性判定回路30よ
りの指示を受け、例えば信号Vsが正極性のとき、
ANDゲート32をオープン、ANDゲートをクロ
ーズとして、ANDゲート32からV/F変換器
19の出力をステツピング・モータ34の逆回転
入力に入力して、zステージ20を目標位置に向
わせる。信号Vsが負極性にあるときは上記動作
とは逆で、ANDゲート33をオープンとし、ス
テツピング・モータ34の正回転入力にV/F変
換器29の出力パルスを導いて、zステージ20
を前とは逆方向に目標位置に向わせる。物体21
が不感帯域に到達すると極性判定回路30はVs
=0を検出し、ANDゲート32および33をク
ローズとして、ステツピング・モータ34を停止
させる。さらに、本発明の実施例は物体から反射
光を検出し、物体を定位置に位置決めする方法を
論じているが、部品挿入機のように基板のホール
の位置を透過光で検出する装置にも本発明が適用
できることは言うまでもない。
In FIG. 5, since the memory circuit 23 stores analog values, a sample-and-hold circuit may be used for short-term storage, and an A/D converter that converts the input into digital data for long-term storage. D/A converts the digital value to analog
It can be configured with a converter. In addition, the DC motor 19
Even if the servo amplifier 16 and servo amplifier 16 are replaced with components as shown in FIG. 6, the operation according to the present invention will still work. That is, the V/F converter 29 is connected to the dead band circuit 1.
The polarity determination circuit 30 generates a clock pulse with a frequency proportional to the output V s of the dead band circuit 1.
5 and outputs the direction in which the Z stage 20 should move. Inverting circuit 31 and
The AND gates 32 and 33 receive instructions from the polarity determination circuit 30, and for example, when the signal V s is positive polarity,
With the AND gate 32 open and the AND gate closed, the output of the V/F converter 19 is inputted from the AND gate 32 to the reverse rotation input of the stepping motor 34, and the Z stage 20 is directed toward the target position. When the signal V s has negative polarity, the operation is opposite to the above, the AND gate 33 is opened, the output pulse of the V/F converter 29 is guided to the positive rotation input of the stepping motor 34, and the Z stage 20
to the target position in the opposite direction from before. Object 21
When the voltage reaches the dead band, the polarity determination circuit 30 outputs V s
=0 is detected, AND gates 32 and 33 are closed, and stepping motor 34 is stopped. Furthermore, although the embodiments of the present invention discuss a method of detecting reflected light from an object and positioning the object in a fixed position, it may also be applied to a device such as a component insertion machine that detects the position of a hole in a board using transmitted light. It goes without saying that the present invention is applicable.

以上のように本発明によれば、目標精度に対し
安定した位置決め制御が実現できる。
As described above, according to the present invention, stable positioning control with respect to target accuracy can be realized.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた通り、本発明によれば、光源の照度の
変動あるいは位置決めしようとする物体の光の反
射率の変化に応じ、目標精度に合致した不感帯が
常に形成されるので、安定性の高い位置決め制御
装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, a dead zone that matches the target accuracy is always formed in response to changes in the illuminance of the light source or changes in the light reflectance of the object to be positioned, resulting in highly stable positioning. A control device can be realized.

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

第1図は2分割受光素子と入射光の位置関係を
示す図、第2図は従来の2分割受光素子を用いる
位置決め装置の構成を示すブロツク図、第3図a
〜cは物体の位置の変化により生ずる2分割受光
素子と入射光の関係図、第4図a〜cは物体の位
置に対する不感帯を含む2分割受光素子の差動出
力の特性図、第5図は本発明の一実施例の態様に
よる位置決め制御装置の構成を示すブロツク図、
第6図は他の一つの実施の態様による位置決め装
置のうち、第5図に対し変わる構成要素のみを示
すブロツク図である。 1…2分割受光素子、14…差動増幅器、15
…不感帯回路、16…サーボ増幅器、17…不感
帯上限の基準値、18…不感帯下限の基準値、1
9…直流モータ、20…Zステージ、21…物
体、22…加算器、23…記憶回路、24…除算
器、25,26…乗算器、29…V/F変換器、
30…極性判定回路、32,33…アンド・ゲー
ト、34…ステツピング・モータ。
Fig. 1 is a diagram showing the positional relationship between a two-split light receiving element and incident light, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of a positioning device using a conventional two-split light receiving element, and Fig. 3a
~c are relationship diagrams between the two-split light-receiving element and incident light caused by changes in the position of the object, Figures 4a-c are characteristic diagrams of the differential output of the two-split light-receiving element including a dead zone with respect to the position of the object, and Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a positioning control device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing only the constituent elements that are different from FIG. 5 in a positioning device according to another embodiment. 1... 2-split light receiving element, 14... Differential amplifier, 15
... Dead band circuit, 16... Servo amplifier, 17... Reference value for upper limit of dead band, 18... Reference value for lower limit of dead band, 1
9... DC motor, 20... Z stage, 21... Object, 22... Adder, 23... Memory circuit, 24... Divider, 25, 26... Multiplier, 29... V/F converter,
30... Polarity determination circuit, 32, 33... AND gate, 34... Stepping motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 物体よりの反射光あるいは透過光を2分割受
光素子で受光し、その素子間の出力差がある一定
の値を示す定位置に上記物体を位置づける位置合
せ装置において、さらに、上記素子間の出力差の
上記一定値の近傍に必要精度に合致する不感帯を
設定する不感帯入力手段と、上記2分割受光素子
の出力和を求める加算手段と、この加算手段の出
力を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶され
た上記加算出力で現在の加算出力を除算する除算
手段と、この除算手段の出力を上記不感帯に乗じ
てこの結果を新たに不感帯とする乗算手段と、こ
の新たな不感帯を含む上記素子間の出力差を速度
情報とする電動機を具備することを特徴とする位
置決め制御装置。
1 In an alignment device that receives reflected light or transmitted light from an object with a two-split light receiving element, and positions the object at a fixed position where the output difference between the elements is a certain value, the output between the elements is further adjusted. dead zone input means for setting a dead zone matching the required accuracy in the vicinity of the constant value of the difference; addition means for calculating the sum of the outputs of the two-split light receiving elements; storage means for storing the output of the addition means; a division means for dividing the current addition output by the addition output stored in the means; a multiplication means for multiplying the output of the division means by the dead zone and using the result as a new dead zone; A positioning control device comprising an electric motor that uses an output difference between elements as speed information.
JP15294884A 1984-07-25 1984-07-25 Positioning control device Granted JPS6132518A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15294884A JPS6132518A (en) 1984-07-25 1984-07-25 Positioning control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15294884A JPS6132518A (en) 1984-07-25 1984-07-25 Positioning control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6132518A JPS6132518A (en) 1986-02-15
JPH0574212B2 true JPH0574212B2 (en) 1993-10-18

Family

ID=15551656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15294884A Granted JPS6132518A (en) 1984-07-25 1984-07-25 Positioning control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6132518A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02115991U (en) * 1989-03-07 1990-09-17
CN100462875C (en) * 2006-04-14 2009-02-18 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Control system with gap characteristic transmission mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6132518A (en) 1986-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4163149A (en) Automatic focusing apparatus
US4942563A (en) Signal processing apparatus and method capable of providing precise digital data
EP0260987B1 (en) Offset compensating circuit, in fine control servo device
US4769801A (en) Focus servo control device for optical disks having servo offset error elimination
EP0458319B1 (en) Servo system for optical recording reproducing drive
JP3761904B2 (en) Servo loop automatic gain control circuit
US4755662A (en) Automatic focus detecting device
JPH0574212B2 (en)
KR930002880B1 (en) Method and apparatus for adjusting target position for focusing light beam
JP3290606B2 (en) Autofocus device for microscope
EP0654785A1 (en) Error correcting apparatus with error correcting signal holding function
US5293365A (en) Track control circuit for optical card recording/reproducing apparatus
EP0157020B1 (en) Device for accurately focussing a laser beam
US4794244A (en) Method and apparatus for detecting focussing position deviation of read/write apparatus in an optical recording medium
JPS58121139A (en) Automatic focus controller
JP2531182B2 (en) Camera auto focus device
JP3269320B2 (en) Optical displacement sensor
JPH0638294B2 (en) Optical disk tracking controller
KR920004222Y1 (en) Auto focus controlling circuit for a video camera
KR100230267B1 (en) Focus bias auto adjust method
JPH10162401A (en) Optical disk device and method for correcting reference value of light emitting power of laser diode therein
JPS62209966A (en) Focus adjustment system
JPS60263339A (en) Automatic focus controller
JP2603664B2 (en) Master exposure position adjustment method
JPS63104223A (en) Focus error detecting circuit

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term