JPH06110011A - スポット光の位置制御装置 - Google Patents
スポット光の位置制御装置Info
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- JPH06110011A JPH06110011A JP26201092A JP26201092A JPH06110011A JP H06110011 A JPH06110011 A JP H06110011A JP 26201092 A JP26201092 A JP 26201092A JP 26201092 A JP26201092 A JP 26201092A JP H06110011 A JPH06110011 A JP H06110011A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 光量の少ない光源に対しても、スポット光の
位置合わせが高精度で可能なダイナミックレンジの広い
スポット光の位置制御装置を得ることを目的とする。 【構成】 制御手段Ａでは、第１の光源１から発射され
たスポット光を受けた位置検出装置３の出力電流を位置
電圧及び光量電圧に変換して一旦保持しておき、続いて
第２の光源７から出力されたスポット光を受けた位置検
出装置３の出力電流も位置電圧及び光量電圧に変換し、
ここで、すでに保持されていた第１の光源１の位置電圧
及び光量電圧と比較してスポット位置のずれ量及び光量
差をそれぞれ算出し、まず、スポット光制御手段Ｂに対
して第２の光源７の光量制御指示を行って第１の光源１
と第２の光源７の光量を一致させた後に、スポット光制
御手段Ｂに対して第２の光源７の位置制御指示を行う。
位置合わせが高精度で可能なダイナミックレンジの広い
スポット光の位置制御装置を得ることを目的とする。 【構成】 制御手段Ａでは、第１の光源１から発射され
たスポット光を受けた位置検出装置３の出力電流を位置
電圧及び光量電圧に変換して一旦保持しておき、続いて
第２の光源７から出力されたスポット光を受けた位置検
出装置３の出力電流も位置電圧及び光量電圧に変換し、
ここで、すでに保持されていた第１の光源１の位置電圧
及び光量電圧と比較してスポット位置のずれ量及び光量
差をそれぞれ算出し、まず、スポット光制御手段Ｂに対
して第２の光源７の光量制御指示を行って第１の光源１
と第２の光源７の光量を一致させた後に、スポット光制
御手段Ｂに対して第２の光源７の位置制御指示を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、基準となる第１の光
源のスポット光と、光路中に稼働レンズ等の移動手段を
持つ第２の光源のスポット光との各スポット位置が一致
するように、該第２の光源を移動制御するスポット光の
位置制御装置に関するものである。
源のスポット光と、光路中に稼働レンズ等の移動手段を
持つ第２の光源のスポット光との各スポット位置が一致
するように、該第２の光源を移動制御するスポット光の
位置制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、コンフォーカル・レーザ
・スキャン顕微鏡等では、試料をスキャンするスポット
光（レーザ・ビーム）を提供する第１の光源からのスポ
ット位置と、その試料からの反射光を受ける検出器との
位置関係を共役の位置にするために、この検出器に対応
させて第２の光源を設け、これら第１の光源と第２の光
源のスポット光の位置を一致させることで、位置合わせ
を行っている。
・スキャン顕微鏡等では、試料をスキャンするスポット
光（レーザ・ビーム）を提供する第１の光源からのスポ
ット位置と、その試料からの反射光を受ける検出器との
位置関係を共役の位置にするために、この検出器に対応
させて第２の光源を設け、これら第１の光源と第２の光
源のスポット光の位置を一致させることで、位置合わせ
を行っている。
【０００３】ここで、２つの光源から出されたスポット
光の位置を一致させるには、まず、基準となる第１の光
源を点燈して、そのスポット位置を位置検出装置で測定
し、その位置情報を保持しておき、続いて、第２の光源
を点燈させ、同様に位置検出装置でそのスポット位置を
測定し、すでに保持しておいた第１の光源のスポット光
の位置情報と比較し、それらの値が一致するように第２
の光源のスポット位置を移動させるように位置制御して
いた。
光の位置を一致させるには、まず、基準となる第１の光
源を点燈して、そのスポット位置を位置検出装置で測定
し、その位置情報を保持しておき、続いて、第２の光源
を点燈させ、同様に位置検出装置でそのスポット位置を
測定し、すでに保持しておいた第１の光源のスポット光
の位置情報と比較し、それらの値が一致するように第２
の光源のスポット位置を移動させるように位置制御して
いた。
【０００４】このとき、第１及び第２の光源のスポット
位置の測定に用いられる位置検出装置としては、半導体
位置検出器（以下、ＰＳＤ：Position Sensitive Detec
torという）、ＣＣＤ等のエリアセンサが考えられる
が、特に、ＣＣＤ等のエリアセンサについては、画像計
測装置を別途必要とするするため、当該装置全体が複雑
になるという欠点を持っていた。
位置の測定に用いられる位置検出装置としては、半導体
位置検出器（以下、ＰＳＤ：Position Sensitive Detec
torという）、ＣＣＤ等のエリアセンサが考えられる
が、特に、ＣＣＤ等のエリアセンサについては、画像計
測装置を別途必要とするするため、当該装置全体が複雑
になるという欠点を持っていた。
【０００５】また、これらＣＣＤ等のエリアセンサは各
画素サイズが比較的大きいために全体として分解能も悪
く、また、スポット光のスポット径が小さいときは回析
等の現象によりスポット光の中心位置の決定が難しいこ
とから、一般に、このような用途にはＰＳＤを用いるこ
とが多い。
画素サイズが比較的大きいために全体として分解能も悪
く、また、スポット光のスポット径が小さいときは回析
等の現象によりスポット光の中心位置の決定が難しいこ
とから、一般に、このような用途にはＰＳＤを用いるこ
とが多い。
【０００６】次に、従来のスポット光の位置制御装置と
して、このＰＳＤに改良表面型のものを用いた例を図３
を用いて説明する。
して、このＰＳＤに改良表面型のものを用いた例を図３
を用いて説明する。
【０００７】図３は、従来のスポット光位置制御装置の
構成を示すブロック図であり、基準となる第１の光源の
スポット光と一致させるべき第２の光源の位置移動を行
うスポット光制御手段Ｂと、これら第１及び第２の光源
のスポット光位置をそれぞれ検出するＰＳＤ３の出力電
流値から位置ずれ量を算出し、スポット光制御手段Ｂに
対して移動指示する制御手段Ａから構成されている。
構成を示すブロック図であり、基準となる第１の光源の
スポット光と一致させるべき第２の光源の位置移動を行
うスポット光制御手段Ｂと、これら第１及び第２の光源
のスポット光位置をそれぞれ検出するＰＳＤ３の出力電
流値から位置ずれ量を算出し、スポット光制御手段Ｂに
対して移動指示する制御手段Ａから構成されている。
【０００８】まず、第１の光源１から出された基準光１
０１がＰＳＤ３で位置検出されると、制御手段Ａでは、
このＰＳＤ３からの出力電流ＩX1、ＩX2、Ｉy1、Ｉy2か
ら第１及び第２の演算増幅・アナログ割算器４ａ、４ｂ
により、以下の位置出力４０１（数式１に対応）、４０
２（数式２に対応）の電圧値として得る。
０１がＰＳＤ３で位置検出されると、制御手段Ａでは、
このＰＳＤ３からの出力電流ＩX1、ＩX2、Ｉy1、Ｉy2か
ら第１及び第２の演算増幅・アナログ割算器４ａ、４ｂ
により、以下の位置出力４０１（数式１に対応）、４０
２（数式２に対応）の電圧値として得る。
【０００９】
【数１】
【００１０】
【数２】
【００１１】そして、得られた位置出力４０１、４０２
を一旦第１及び第２の電圧保持器５ａ、５ｂに保持す
る。
を一旦第１及び第２の電圧保持器５ａ、５ｂに保持す
る。
【００１２】続いて、第２の光源７からハーフミラー２
を介してＰＳＤ３にスポット光を出力し、同様にこのＰ
ＳＤ３で位置検出された出力電流ＩX1、ＩX2、Ｉy1、Ｉ
y2を第１及び第２の演算増幅・アナログ割算器４ａ、４
ｂで位置出力４０１（数式１に対応）、４０２（数式２
に対応）の電圧値として得る。
を介してＰＳＤ３にスポット光を出力し、同様にこのＰ
ＳＤ３で位置検出された出力電流ＩX1、ＩX2、Ｉy1、Ｉ
y2を第１及び第２の演算増幅・アナログ割算器４ａ、４
ｂで位置出力４０１（数式１に対応）、４０２（数式２
に対応）の電圧値として得る。
【００１３】次に、すでに第１及び第２の電圧保持器５
ａ、５ｂに保持されている第１の光源１の位置出力４０
１（数式１に対応）、４０２（数式２に対応）とを第１
及び第２の差動増幅器６ａ、６ｂに入力し、基準光とし
ての第１の光源１のスポット光位置との差信号ΔＸ、Δ
Ｙをスポット光制御手段Ｂにおける位置移動手段８に出
力して第２の光源７のスポット光位置を移動させてい
た。
ａ、５ｂに保持されている第１の光源１の位置出力４０
１（数式１に対応）、４０２（数式２に対応）とを第１
及び第２の差動増幅器６ａ、６ｂに入力し、基準光とし
ての第１の光源１のスポット光位置との差信号ΔＸ、Δ
Ｙをスポット光制御手段Ｂにおける位置移動手段８に出
力して第２の光源７のスポット光位置を移動させてい
た。
【００１４】ここで、ＰＳＤは図４に示したように構成
されており、入力されたスポット光によりＰ型抵抗層と
ｎ型抵抗層で光電流を発生させ、各層の両端にある出力
端子からそれぞれスポット位置までの距離に対応した抵
抗値で分流された電流が得られ、これがスポット位置に
対応した出力電流ＩX1、ＩX2、Ｉy1、Ｉy2となる。
されており、入力されたスポット光によりＰ型抵抗層と
ｎ型抵抗層で光電流を発生させ、各層の両端にある出力
端子からそれぞれスポット位置までの距離に対応した抵
抗値で分流された電流が得られ、これがスポット位置に
対応した出力電流ＩX1、ＩX2、Ｉy1、Ｉy2となる。
【００１５】なお、この原理については、例えば、森崎
・著“電子デバイス入門“（技術評論社発行、昭和５８
年１２月５日、初版、ｐｐ．１９２−１９６）等に詳述
されている。
・著“電子デバイス入門“（技術評論社発行、昭和５８
年１２月５日、初版、ｐｐ．１９２−１９６）等に詳述
されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従来のスポット光の位
置制御装置は以上のように、第１及び第２の光源のスポ
ット位置を測定する位置検出装置としてＰＳＤを用いる
場合、アナログ割算機能が必要であり、第１及び第２の
演算増幅・アナログ割算器におけるアナログ割算部を実
際にそれぞれ動作状態にするにはその入力端子（２つ）
にバイアス電流を流さなければならなかった。
置制御装置は以上のように、第１及び第２の光源のスポ
ット位置を測定する位置検出装置としてＰＳＤを用いる
場合、アナログ割算機能が必要であり、第１及び第２の
演算増幅・アナログ割算器におけるアナログ割算部を実
際にそれぞれ動作状態にするにはその入力端子（２つ）
にバイアス電流を流さなければならなかった。
【００１７】従って、それぞれのバイアス電流をＩ
bias1 、Ｉbias2 とすると、このアナログ割算器部を経
て得られる、例えばＰＳＤからの位置出力Ｘは、実際
は、
bias1 、Ｉbias2 とすると、このアナログ割算器部を経
て得られる、例えばＰＳＤからの位置出力Ｘは、実際
は、
【００１８】
【数３】
【００１９】で表されることになる。
【００２０】このため、ＰＳＤから得られる出力電流Ｉ
X1、ＩX2、Ｉy1、Ｉy2がバイアス電流Ｉbias1 、Ｉ
bias2 と比較して十分大きければ高精度の位置検出が可
能となるが、一方で、このＰＳＤへの入射光量が小さく
なり、その出力電流が数式３におけるＩbias1 、Ｉ
bias2 を無視できないほど小さくなった場合、これらバ
イアス電流Ｉbias1 、Ｉbias2 が誤差項となり、位置検
出の精度が低下するなどの課題があった。
X1、ＩX2、Ｉy1、Ｉy2がバイアス電流Ｉbias1 、Ｉ
bias2 と比較して十分大きければ高精度の位置検出が可
能となるが、一方で、このＰＳＤへの入射光量が小さく
なり、その出力電流が数式３におけるＩbias1 、Ｉ
bias2 を無視できないほど小さくなった場合、これらバ
イアス電流Ｉbias1 、Ｉbias2 が誤差項となり、位置検
出の精度が低下するなどの課題があった。
【００２１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、光量の少ない光源に対しても、ス
ポット光の位置合わせが高精度で可能なダイナミックレ
ンジの広いスポット光の位置制御装置を得ることを目的
とする。
めになされたもので、光量の少ない光源に対しても、ス
ポット光の位置合わせが高精度で可能なダイナミックレ
ンジの広いスポット光の位置制御装置を得ることを目的
とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るスポット
光の位置制御装置は、第２の光源を移動させる位置移動
手段とこの第２の光源の光量を調節する光量制御手段を
有するスポット制御手段と、第２の光源から出力された
スポット光の位置と、基準となる第１の光源から出力さ
れたスポット光の位置をそれぞれ検出する位置検出装置
と、この位置検出装置からの出力電流からスポット制御
手段に対して第２の光源の移動指示及び光量変更指示を
順番に行う制御手段を備えたことを特徴としている。
光の位置制御装置は、第２の光源を移動させる位置移動
手段とこの第２の光源の光量を調節する光量制御手段を
有するスポット制御手段と、第２の光源から出力された
スポット光の位置と、基準となる第１の光源から出力さ
れたスポット光の位置をそれぞれ検出する位置検出装置
と、この位置検出装置からの出力電流からスポット制御
手段に対して第２の光源の移動指示及び光量変更指示を
順番に行う制御手段を備えたことを特徴としている。
【００２３】特に、この制御手段では、第１の光源から
出力されたスポット光を受けた位置検出装置の出力電流
を位置電圧及び光量電圧に変換して一旦保持しておき、
続いて、第２の光源から出力されたスポット光を受けた
位置検出装置の出力電流も位置電圧及び光量電圧に変換
し、ここで、すでに保持されていた第１の光源の位置電
圧及び光量電圧と比較して第１及び第２の光源のスポッ
ト位置のずれ量及び光量差を算出し、まず、スポット光
制御手段に対して第２の光源の光量制御指示を行って第
１の光源と第２の光源の光量を一致させた後に、このス
ポット光制御手段に対してスポット位置制御指示を行う
ことを特徴としている。
出力されたスポット光を受けた位置検出装置の出力電流
を位置電圧及び光量電圧に変換して一旦保持しておき、
続いて、第２の光源から出力されたスポット光を受けた
位置検出装置の出力電流も位置電圧及び光量電圧に変換
し、ここで、すでに保持されていた第１の光源の位置電
圧及び光量電圧と比較して第１及び第２の光源のスポッ
ト位置のずれ量及び光量差を算出し、まず、スポット光
制御手段に対して第２の光源の光量制御指示を行って第
１の光源と第２の光源の光量を一致させた後に、このス
ポット光制御手段に対してスポット位置制御指示を行う
ことを特徴としている。
【００２４】
【作用】この発明における制御手段では、第１の演算増
幅器で光量ＩX1＋ＩX2＋Ｉy1＋Ｉy2を出力し、第２の演
算増幅器で位置出力Ｘである（ＩX2＋Ｉy1）−（ＩX1＋
Ｉy2）を出力し、第３の演算増幅器で位置出力Ｙである
（ＩX2＋Ｉy2）−（ＩX1＋Ｉy1）を出力する。
幅器で光量ＩX1＋ＩX2＋Ｉy1＋Ｉy2を出力し、第２の演
算増幅器で位置出力Ｘである（ＩX2＋Ｉy1）−（ＩX1＋
Ｉy2）を出力し、第３の演算増幅器で位置出力Ｙである
（ＩX2＋Ｉy2）−（ＩX1＋Ｉy1）を出力する。
【００２５】ここで、光量は従来の制御装置で算出して
いた数式１及び２の分母に相当し、第２の光源のスポッ
ト位置制御に先立って、まずこの光量を一致させるよう
に制御する。これにより、第２の光源のスポット光の光
量が、第１の光源のスポット光の光量に一致するので
（つまり、分母どうしが一致）、この第１の光源と第２
の光源のスポット位置の比較は数式１及び数式２の分子
のみの差で達成でき、アナログ割算の必要がなくなる。
いた数式１及び２の分母に相当し、第２の光源のスポッ
ト位置制御に先立って、まずこの光量を一致させるよう
に制御する。これにより、第２の光源のスポット光の光
量が、第１の光源のスポット光の光量に一致するので
（つまり、分母どうしが一致）、この第１の光源と第２
の光源のスポット位置の比較は数式１及び数式２の分子
のみの差で達成でき、アナログ割算の必要がなくなる。
【００２６】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１及び２を用
いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。
いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。
【００２７】図１はこの発明に係るスポット光の位置制
御装置の一実施例の構成を示すブロック図であり、基準
となる第１の光源のスポット光と一致させるべき第２の
光源の光量調整及び位置移動を行うスポット光制御手段
Ｂと、これら第１及び第２の光源のスポット光位置をそ
れぞれ検出するＰＳＤ３の出力電流値から光量差及び位
置ずれ量を算出し、スポット光制御手段Ｂに対して光量
変更の指示及び位置移動指示する制御手段Ａから構成さ
れている。
御装置の一実施例の構成を示すブロック図であり、基準
となる第１の光源のスポット光と一致させるべき第２の
光源の光量調整及び位置移動を行うスポット光制御手段
Ｂと、これら第１及び第２の光源のスポット光位置をそ
れぞれ検出するＰＳＤ３の出力電流値から光量差及び位
置ずれ量を算出し、スポット光制御手段Ｂに対して光量
変更の指示及び位置移動指示する制御手段Ａから構成さ
れている。
【００２８】まず、第１の光源１より出力された基準と
なるスポット光１０１がＰＳＤ３に入射する（図２
（ａ））。制御手段Ａでは、このＰＳＤ３の４つの電極
にはそれぞれ第１、第２、及び第３の演算増幅器９ａ、
９ｂ、９ｃが接続されていて、それぞれ電極電流ＩX1、
ＩX2、Ｉy1、Ｉy2から光量出力９０１（ＩX1＋ＩX2＋Ｉ
y1＋Ｉy2）、位置出力９０２〔（ＩX2＋Ｉy1）−（ＩX1
＋Ｉy2）〕及び位置出力９０３〔（ＩX2＋Ｉy2）−（Ｉ
X1＋Ｉy1）〕を算出して、出力するようになっている。
なるスポット光１０１がＰＳＤ３に入射する（図２
（ａ））。制御手段Ａでは、このＰＳＤ３の４つの電極
にはそれぞれ第１、第２、及び第３の演算増幅器９ａ、
９ｂ、９ｃが接続されていて、それぞれ電極電流ＩX1、
ＩX2、Ｉy1、Ｉy2から光量出力９０１（ＩX1＋ＩX2＋Ｉ
y1＋Ｉy2）、位置出力９０２〔（ＩX2＋Ｉy1）−（ＩX1
＋Ｉy2）〕及び位置出力９０３〔（ＩX2＋Ｉy2）−（Ｉ
X1＋Ｉy1）〕を算出して、出力するようになっている。
【００２９】続いて、第１、第２、及び第３の演算増幅
器９ａ、９ｂ、９ｃに接続された第１、第２、及び第３
の電圧保持器５ａ、５ｂ、５ｃに外部から送られてきた
信号Ｓ１に従ってこの第１の光源１の光量９０１及び位
置出力９０２、９０３（位置信号電圧）を一時的に保持
する（図２（ｂ））。
器９ａ、９ｂ、９ｃに接続された第１、第２、及び第３
の電圧保持器５ａ、５ｂ、５ｃに外部から送られてきた
信号Ｓ１に従ってこの第１の光源１の光量９０１及び位
置出力９０２、９０３（位置信号電圧）を一時的に保持
する（図２（ｂ））。
【００３０】次に、第２の光源７からスポット光を出射
し、ハーフミラー２を介して、同様にＰＳＤ３に入射さ
せ（図２（ｃ））、この第２の光源７のスポット光の光
量及び位置出力を第１、第２、及び第３の電圧保持器５
ａ、５ｂ、５ｃに保持されている第１の光源１（基準光
１０１）のスポット光の光量及び位置出力とともに、第
１、第２、及び第３の差動増幅器６ａ、６ｂ、６ｃに入
力する。
し、ハーフミラー２を介して、同様にＰＳＤ３に入射さ
せ（図２（ｃ））、この第２の光源７のスポット光の光
量及び位置出力を第１、第２、及び第３の電圧保持器５
ａ、５ｂ、５ｃに保持されている第１の光源１（基準光
１０１）のスポット光の光量及び位置出力とともに、第
１、第２、及び第３の差動増幅器６ａ、６ｂ、６ｃに入
力する。
【００３１】その後、この第２の光源７のスポット光は
発射したままで、まず、外部からの信号Ｓ２に従ってス
イッチ１０ｃを接続し（図２（ｄ））、スポット光制御
手段Ｂにおける第２の光源７の光量調整を行う光量制御
手段１１に第１の差動増幅器６ａで得られた第１及び第
２の光源１、７のスポット光の光量差ΔＩを入力し、第
２の光源７の光量を第１の光源１（基準光１０１）の光
量に一致させるフィードバックループを形成させる（図
２（ｅ））。
発射したままで、まず、外部からの信号Ｓ２に従ってス
イッチ１０ｃを接続し（図２（ｄ））、スポット光制御
手段Ｂにおける第２の光源７の光量調整を行う光量制御
手段１１に第１の差動増幅器６ａで得られた第１及び第
２の光源１、７のスポット光の光量差ΔＩを入力し、第
２の光源７の光量を第１の光源１（基準光１０１）の光
量に一致させるフィードバックループを形成させる（図
２（ｅ））。
【００３２】ここで、光量は前述した通り（ＩX1＋ＩX2
＋Ｉy1＋Ｉy2）であるが、これは従来のＰＳＤ３の位置
出力（数式１及び数式２）の分母に他ならず、このこと
は、光量のフィードバックループにより第２の光源７の
スポット光の光量が、第１の光源１（基準光１０１）の
スポット光の光量に一致すれば（つまり、分母どうしが
一致）、第１の光源１と第２の光源７のスポット位置の
比較は数式１及び数式２の分子のみの差で達成できるこ
とを意味する。
＋Ｉy1＋Ｉy2）であるが、これは従来のＰＳＤ３の位置
出力（数式１及び数式２）の分母に他ならず、このこと
は、光量のフィードバックループにより第２の光源７の
スポット光の光量が、第１の光源１（基準光１０１）の
スポット光の光量に一致すれば（つまり、分母どうしが
一致）、第１の光源１と第２の光源７のスポット位置の
比較は数式１及び数式２の分子のみの差で達成できるこ
とを意味する。
【００３３】つまり、この光量のフィードバックループ
によって、位置検出誤差の原因であるアナログ割算を必
要としない高精度の光スポットの位置比較が可能になる
というわけである。そこで、この第２の光源７のスポッ
ト光の光量が第１の光源１のスポット光の光量に一致し
た後、外部からの信号Ｓ３を受けてスイッチ１０ａ、１
０ｂを接続し（図２（ｆ））、スポット制御手段Ｂにお
けるスポット位置の位置移動手段８に、第２及び第３の
差動増幅器６ｂ、６ｃで得られた第１の光源１と第２の
光源７のスポット位置差ΔＰ1 、ΔＰ2 を入力すること
で、スポット位置を一致させるフィードバックループが
形成する（図２（ｇ））。
によって、位置検出誤差の原因であるアナログ割算を必
要としない高精度の光スポットの位置比較が可能になる
というわけである。そこで、この第２の光源７のスポッ
ト光の光量が第１の光源１のスポット光の光量に一致し
た後、外部からの信号Ｓ３を受けてスイッチ１０ａ、１
０ｂを接続し（図２（ｆ））、スポット制御手段Ｂにお
けるスポット位置の位置移動手段８に、第２及び第３の
差動増幅器６ｂ、６ｃで得られた第１の光源１と第２の
光源７のスポット位置差ΔＰ1 、ΔＰ2 を入力すること
で、スポット位置を一致させるフィードバックループが
形成する（図２（ｇ））。
【００３４】そして、この位置出力９０２〔（ＩX2＋Ｉ
y1）−（ＩX1＋Ｉy2）〕及び位置出力９０３〔（ＩX2＋
Ｉy2）−（ＩX1＋Ｉy1）〕はいずれも数式１及び２の分
子であるから、第１及び第２の光源１、７の光量（数式
１及び２の分母）が一致している現在、前述のように
（ΔＰ1 、ΔＰ2 によって）第２の光源７のスポット位
置を第１の光源１（基準光１０１）のスポット位置に一
致させるフィードバックループがアナログ割算器部なし
で、形成できることになる。
y1）−（ＩX1＋Ｉy2）〕及び位置出力９０３〔（ＩX2＋
Ｉy2）−（ＩX1＋Ｉy1）〕はいずれも数式１及び２の分
子であるから、第１及び第２の光源１、７の光量（数式
１及び２の分母）が一致している現在、前述のように
（ΔＰ1 、ΔＰ2 によって）第２の光源７のスポット位
置を第１の光源１（基準光１０１）のスポット位置に一
致させるフィードバックループがアナログ割算器部なし
で、形成できることになる。
【００３５】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、制御手
段において数式１及び２の分母及び各分子をそれぞれ算
出し、まず、第１の光源と第２の光源の光量を一致させ
た後に（分母を一致させる）、第２の光源のスポット位
置制御を行うようにしたので、２つの光源のスポット光
の光量を一致させるフィードバックループの働きにより
ＰＳＤを用いた位置検出装置からアナログ割算器を省略
できるため、特殊な演算器が必要でなくなるだけでな
く、光量の小さな光源に対しても高精度な位置合わせが
可能なダイナミックレンジの広いスポット光の位置制御
装置が実現できるなどの効果がある。
段において数式１及び２の分母及び各分子をそれぞれ算
出し、まず、第１の光源と第２の光源の光量を一致させ
た後に（分母を一致させる）、第２の光源のスポット位
置制御を行うようにしたので、２つの光源のスポット光
の光量を一致させるフィードバックループの働きにより
ＰＳＤを用いた位置検出装置からアナログ割算器を省略
できるため、特殊な演算器が必要でなくなるだけでな
く、光量の小さな光源に対しても高精度な位置合わせが
可能なダイナミックレンジの広いスポット光の位置制御
装置が実現できるなどの効果がある。
【図１】この発明に係るスポット光の位置制御装置の一
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明に係るスポット光の位置制御装置の一
実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】従来のスポット光の位置制御装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】ＰＳＤの原理を説明するための構成図である。
１…第１の光源、２…ハーフミラー、３…ＰＳＤ、５
ａ、５ｂ、５ｃ…第１、第２、及び第３の電圧保持器、
６ａ、６ｂ、６ｃ…第１、第２、及び第３の差動増幅
器、７…第２の光源、８…位置移動手段、９ａ、９ｂ、
９ｃ…第１、第２、及び第３の演算増幅器、１０ａ、１
０ｂ、１０ｃ…スイッチ、１１…光量制御器、Ａ…制御
手段、Ｂ…スポット制御手段。
ａ、５ｂ、５ｃ…第１、第２、及び第３の電圧保持器、
６ａ、６ｂ、６ｃ…第１、第２、及び第３の差動増幅
器、７…第２の光源、８…位置移動手段、９ａ、９ｂ、
９ｃ…第１、第２、及び第３の演算増幅器、１０ａ、１
０ｂ、１０ｃ…スイッチ、１１…光量制御器、Ａ…制御
手段、Ｂ…スポット制御手段。
Claims (2)
- 【請求項１】 基準となる第１の光源のスポット位置に
一致させるべきスポット光を出力する第２の光源の光量
制御を行うとともに、該第２の光源の位置制御を行うス
ポット光制御手段と、 前記第１及び第２の光源からそれぞれ出力されるスポッ
ト光の位置を検出する位置検出装置と、 前記位置検出装置から出力された電流値より、前記第１
及び第２の光源の光量差及びスポット光の位置ずれ量を
算出し、まず、前記スポット光制御手段に対して第２の
光源の光量制御指示を行って該第１及び第２の光源の光
量を一致させ、続いて、該スポット光制御手段に対して
第２の光源の位置制御指示を行う制御手段とを備えたス
ポット光の位置制御装置 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記第１の光源から出
力されたスポット光を受けた前記位置検出装置の出力電
流を位置電圧及び光量電圧に変換して一旦保持してお
き、続いて、前記第２の光源から出力されたスポット光
を受けた前記位置検出装置の出力電流を位置電圧及び光
量電圧に変換し、前記保持されていた第１の光源の位置
電圧及び光量電圧とそれぞれ比較して光量差及びスポッ
ト位置のずれ量を算出し、まず、前記スポット光制御手
段に対して第２の光源の光量制御指示を行って該第１及
び第２の光源の光量を一致させた後、続いて、該スポッ
ト光制御手段に対して第２の光源の位置制御指示を行う
ことを特徴とする請求項１記載のスポット光の位置制御
装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262010A JP2613721B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | スポット光の位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262010A JP2613721B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | スポット光の位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06110011A true JPH06110011A (ja) | 1994-04-22 |
| JP2613721B2 JP2613721B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=17369769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4262010A Expired - Fee Related JP2613721B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | スポット光の位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613721B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63154904A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Hamamatsu Photonics Kk | 光点位置検出装置 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP4262010A patent/JP2613721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63154904A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Hamamatsu Photonics Kk | 光点位置検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2613721B2 (ja) | 1997-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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