JPH08219711A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPH08219711A JPH08219711A JP2970895A JP2970895A JPH08219711A JP H08219711 A JPH08219711 A JP H08219711A JP 2970895 A JP2970895 A JP 2970895A JP 2970895 A JP2970895 A JP 2970895A JP H08219711 A JPH08219711 A JP H08219711A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】細密なパターンのマークを用いることなく位置
検出の為のマークの取付けが簡易にでき、高精度な絶対
位置検出が可能な位置検出装置を提供する事。 【構成】移動体２に取り付けられ、移動体２の移動方向
に対する垂直方向の幅がなだらかに変化する形状をなす
第１のマーク３と、第１のマーク３の両端に取り付けら
れ、前記移動方向に直線状をなす一組の第２のマーク
４、４と、前記垂直方向の１ラインに光を投射し、その
反射量データを検出するラインカメラ１と、前記反射量
データより前記１ラインにおいて第１のマーク３が占め
る領域を検出する第１の検出手段（６、７）と、前記反
射量データより前記１ラインにおいて前記第２のマーク
４、４の位置を検出する第２の検出手段（５、７）と、
前記第１のマーク３が占める領域と前記第２のマーク
４、４の位置とに基づき、移動体２の位置または移動量
を算定する算定手段８とを具備。
検出の為のマークの取付けが簡易にでき、高精度な絶対
位置検出が可能な位置検出装置を提供する事。 【構成】移動体２に取り付けられ、移動体２の移動方向
に対する垂直方向の幅がなだらかに変化する形状をなす
第１のマーク３と、第１のマーク３の両端に取り付けら
れ、前記移動方向に直線状をなす一組の第２のマーク
４、４と、前記垂直方向の１ラインに光を投射し、その
反射量データを検出するラインカメラ１と、前記反射量
データより前記１ラインにおいて第１のマーク３が占め
る領域を検出する第１の検出手段（６、７）と、前記反
射量データより前記１ラインにおいて前記第２のマーク
４、４の位置を検出する第２の検出手段（５、７）と、
前記第１のマーク３が占める領域と前記第２のマーク
４、４の位置とに基づき、移動体２の位置または移動量
を算定する算定手段８とを具備。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、輸送路上の移動体例え
ばエレベータのカプセル等の位置検出や、自走ロボット
等の位置決めに適用される位置検出装置に関する。
ばエレベータのカプセル等の位置検出や、自走ロボット
等の位置決めに適用される位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の位置検出装置には以下の
ようなものがある。図３は、従来の位置検出装置の構成
を示す図である。反射応答型検出センサ１１、１１は、
レーザ等の光を測定対象に投射し、その光が前記測定対
象から反射してくる量によって、ＯＮ／ＯＦＦするパル
ス信号を出力するものである。測定対象である移動体に
は光をよく反射する白色と光をほとんど反射しない黒色
とが交互に連続する縞をなす二列のマーク１２１、１２
２が付けられている。前記移動体が前記縞の連続してい
る方向（図３では左右方向）に移動すると、その移動量
に応じて反射応答型検出センサ１１はＯＮ／ＯＦＦする
パルス列の信号を出力する。なお図３では、前記移動体
が左右どちらに移動しているのかその移動方向を特定す
るため、位相が９０°異なるＡ，Ｂ相の２種類のマーク
１２１、１２２を付け、２つの検出センサ１１、１１で
検出を行なっている。
ようなものがある。図３は、従来の位置検出装置の構成
を示す図である。反射応答型検出センサ１１、１１は、
レーザ等の光を測定対象に投射し、その光が前記測定対
象から反射してくる量によって、ＯＮ／ＯＦＦするパル
ス信号を出力するものである。測定対象である移動体に
は光をよく反射する白色と光をほとんど反射しない黒色
とが交互に連続する縞をなす二列のマーク１２１、１２
２が付けられている。前記移動体が前記縞の連続してい
る方向（図３では左右方向）に移動すると、その移動量
に応じて反射応答型検出センサ１１はＯＮ／ＯＦＦする
パルス列の信号を出力する。なお図３では、前記移動体
が左右どちらに移動しているのかその移動方向を特定す
るため、位相が９０°異なるＡ，Ｂ相の２種類のマーク
１２１、１２２を付け、２つの検出センサ１１、１１で
検出を行なっている。
【０００３】パルス信号カウント装置１３は反射応答型
検出センサ１１、１１で検出されたＡ，Ｂ相のパルス信
号Ａ、Ｂより、前記移動体の移動量を示すパルス数をカ
ウントする。移動方向については、Ａ相とＢ相の信号の
出力の差より検出される。例えば、Ａ相がＢ相より位相
が進んでいれば＋方向、位相が遅れていれば−方向と識
別できる。このパルス信号カウント装置１３によってカ
ウントされたパルス数は、位置データ換算装置１４で前
記パルス数に応じた距離に換算され、その結果が検出位
置表示装置１５に表示される。位置データ換算装置１４
でのパルス数の距離への換算は、測定対象である移動体
に付けたマーク１２１、１２２の白黒の縞間隔に基づき
決定される。例えば、白が０．５ｍｍ、黒が０．５ｍｍ
の場合、一周期は１．０ｍｍとなり、１パルスあたり
１．０ｍｍとなる。したがって、位置検出の分解能は、
測定対象である移動体に付けるマーク１２１、１２２の
白黒の縞間隔によって決定される。
検出センサ１１、１１で検出されたＡ，Ｂ相のパルス信
号Ａ、Ｂより、前記移動体の移動量を示すパルス数をカ
ウントする。移動方向については、Ａ相とＢ相の信号の
出力の差より検出される。例えば、Ａ相がＢ相より位相
が進んでいれば＋方向、位相が遅れていれば−方向と識
別できる。このパルス信号カウント装置１３によってカ
ウントされたパルス数は、位置データ換算装置１４で前
記パルス数に応じた距離に換算され、その結果が検出位
置表示装置１５に表示される。位置データ換算装置１４
でのパルス数の距離への換算は、測定対象である移動体
に付けたマーク１２１、１２２の白黒の縞間隔に基づき
決定される。例えば、白が０．５ｍｍ、黒が０．５ｍｍ
の場合、一周期は１．０ｍｍとなり、１パルスあたり
１．０ｍｍとなる。したがって、位置検出の分解能は、
測定対象である移動体に付けるマーク１２１、１２２の
白黒の縞間隔によって決定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
位置検出装置にて位置分解能を上げるためには、測定対
象に付ける白黒の縞のマークの間隔を小さくする必要が
ある。しかし、小さな間隔のマークを精度良く測定対象
に付けることは、測定対象である移動体の移動範囲が長
い場合などには、製作上非常に困難であり限界が生じて
いる。また付けたマークの全領域にわたって、マークの
寸法精度を保つことも極めて困難である。
位置検出装置にて位置分解能を上げるためには、測定対
象に付ける白黒の縞のマークの間隔を小さくする必要が
ある。しかし、小さな間隔のマークを精度良く測定対象
に付けることは、測定対象である移動体の移動範囲が長
い場合などには、製作上非常に困難であり限界が生じて
いる。また付けたマークの全領域にわたって、マークの
寸法精度を保つことも極めて困難である。
【０００５】さらに、マークの間隔が短くなることでパ
ルス信号の間隔が短くなるため、測定対象の移動速度が
速い場合、検出用センサに高い応答性が必要であり、ミ
スカウント等により位置を正確にカウントすることがで
きない。よって、より高精度化するために、微細なマー
クの製作、取付け技術、および高速な応答性を有する検
出用センサやパルス信号カウント装置などの必要性が生
じたが、これらを実現化することは技術面、費用面とも
に現実的でない。このため、より現実的で簡易な位置検
出装置が要求されている。
ルス信号の間隔が短くなるため、測定対象の移動速度が
速い場合、検出用センサに高い応答性が必要であり、ミ
スカウント等により位置を正確にカウントすることがで
きない。よって、より高精度化するために、微細なマー
クの製作、取付け技術、および高速な応答性を有する検
出用センサやパルス信号カウント装置などの必要性が生
じたが、これらを実現化することは技術面、費用面とも
に現実的でない。このため、より現実的で簡易な位置検
出装置が要求されている。
【０００６】本発明の目的は、細密なパターンのマーク
を用いることなく、位置検出のためのマークの取付けが
簡易にでき、高精度な絶対位置検出が可能な位置検出装
置を提供することにある。
を用いることなく、位置検出のためのマークの取付けが
簡易にでき、高精度な絶対位置検出が可能な位置検出装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の位置検出装置は以下の如く構
成されている。 （１）本発明の位置検出装置は、測定対象である移動体
に取り付けられ該移動体の移動方向に対する垂直方向の
幅が前記移動方向に沿ってなだらかに変化する形状をな
すマークと、前記移動体における前記垂直方向の１ライ
ンに光を投射し、その反射量データを検出するラインカ
メラと、このラインカメラにて検出された前記反射量デ
ータより前記１ラインにおいて前記マークが占める領域
を検出する検出手段と、この検出手段にて検出された前
記マークが占める領域に基づき、前記移動体の位置また
は移動量を算定する算定手段とから構成されている。 （２）本発明の位置検出装置は、測定対象である移動体
に取り付けられ該移動体の移動方向に対する垂直方向の
幅が前記移動方向に沿ってなだらかに変化する形状をな
す第１のマークと、この第１のマークの両端に取り付け
られ、前記移動方向に直線状をなす一組の第２のマーク
と、前記移動体における前記垂直方向の１ラインに光を
投射し、その反射量データを検出するラインカメラと、
このラインカメラにて検出された前記反射量データより
前記１ラインにおいて前記第１のマークが占める領域を
検出する第１の検出手段と、前記ラインカメラにて検出
された前記反射量データより前記１ラインにおいて前記
第２のマークの位置を検出する第２の検出手段と、前記
第１の検出手段にて検出された前記第１のマークが占め
る領域と前記第２の検出手段にて検出された前記第２の
マークの位置とに基づき、前記移動体の位置または移動
量を算定する算定手段とから構成されている。 （３）本発明の位置検出装置は、測定対象である固定体
に取り付けられ、該固定体を測定する手段の移動方向に
対する垂直方向の幅が前記移動方向に沿ってなだらかに
変化する形状をなすマークと、前記固定体における前記
垂直方向の１ラインに光を投射し、その反射量データを
検出するラインカメラと、このラインカメラにて検出さ
れた前記反射量データより前記１ラインにおいて前記マ
ークが占める領域を検出する検出手段と、この検出手段
にて検出された前記マークが占める領域に基づき、前記
固定体における位置を算定する算定手段とから構成され
ている。 （４）本発明の位置検出装置は、測定対象である固定体
に取り付けられ、該固定体を測定する手段の移動方向に
対する垂直方向の幅が前記移動方向に沿ってなだらかに
変化する形状をなす第１のマークと、前記固定体の前記
第１のマークの両端に取り付けられ、前記移動方向に直
線状をなす一組の第２のマークと、前記固定体における
前記垂直方向の１ラインに光を投射し、その反射量デー
タを検出するラインカメラと、このラインカメラにて検
出された前記反射量データより前記１ラインにおいて前
記第１のマークが占める領域を検出する第１の検出手段
と、前記ラインカメラにて検出された前記反射量データ
より前記１ラインにおいて前記第２のマークの位置を検
出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段にて検出
された前記第１のマークが占める領域と前記第２の検出
手段にて検出された前記第２のマークの位置とに基づ
き、前記固定体における位置を算定する算定手段とから
構成されている。 （５）本発明の位置検出装置は、上記（１）（２）に記
載の装置であって、かつ前記算定手段にて算定された移
動体の位置または移動量を表示する表示手段を備えてい
る。 （６）本発明の位置検出装置は、上記（３）（４）に記
載の装置であって、かつ前記算定手段にて算定された固
定体における位置を表示する表示手段を備えている。
達成するために、本発明の位置検出装置は以下の如く構
成されている。 （１）本発明の位置検出装置は、測定対象である移動体
に取り付けられ該移動体の移動方向に対する垂直方向の
幅が前記移動方向に沿ってなだらかに変化する形状をな
すマークと、前記移動体における前記垂直方向の１ライ
ンに光を投射し、その反射量データを検出するラインカ
メラと、このラインカメラにて検出された前記反射量デ
ータより前記１ラインにおいて前記マークが占める領域
を検出する検出手段と、この検出手段にて検出された前
記マークが占める領域に基づき、前記移動体の位置また
は移動量を算定する算定手段とから構成されている。 （２）本発明の位置検出装置は、測定対象である移動体
に取り付けられ該移動体の移動方向に対する垂直方向の
幅が前記移動方向に沿ってなだらかに変化する形状をな
す第１のマークと、この第１のマークの両端に取り付け
られ、前記移動方向に直線状をなす一組の第２のマーク
と、前記移動体における前記垂直方向の１ラインに光を
投射し、その反射量データを検出するラインカメラと、
このラインカメラにて検出された前記反射量データより
前記１ラインにおいて前記第１のマークが占める領域を
検出する第１の検出手段と、前記ラインカメラにて検出
された前記反射量データより前記１ラインにおいて前記
第２のマークの位置を検出する第２の検出手段と、前記
第１の検出手段にて検出された前記第１のマークが占め
る領域と前記第２の検出手段にて検出された前記第２の
マークの位置とに基づき、前記移動体の位置または移動
量を算定する算定手段とから構成されている。 （３）本発明の位置検出装置は、測定対象である固定体
に取り付けられ、該固定体を測定する手段の移動方向に
対する垂直方向の幅が前記移動方向に沿ってなだらかに
変化する形状をなすマークと、前記固定体における前記
垂直方向の１ラインに光を投射し、その反射量データを
検出するラインカメラと、このラインカメラにて検出さ
れた前記反射量データより前記１ラインにおいて前記マ
ークが占める領域を検出する検出手段と、この検出手段
にて検出された前記マークが占める領域に基づき、前記
固定体における位置を算定する算定手段とから構成され
ている。 （４）本発明の位置検出装置は、測定対象である固定体
に取り付けられ、該固定体を測定する手段の移動方向に
対する垂直方向の幅が前記移動方向に沿ってなだらかに
変化する形状をなす第１のマークと、前記固定体の前記
第１のマークの両端に取り付けられ、前記移動方向に直
線状をなす一組の第２のマークと、前記固定体における
前記垂直方向の１ラインに光を投射し、その反射量デー
タを検出するラインカメラと、このラインカメラにて検
出された前記反射量データより前記１ラインにおいて前
記第１のマークが占める領域を検出する第１の検出手段
と、前記ラインカメラにて検出された前記反射量データ
より前記１ラインにおいて前記第２のマークの位置を検
出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段にて検出
された前記第１のマークが占める領域と前記第２の検出
手段にて検出された前記第２のマークの位置とに基づ
き、前記固定体における位置を算定する算定手段とから
構成されている。 （５）本発明の位置検出装置は、上記（１）（２）に記
載の装置であって、かつ前記算定手段にて算定された移
動体の位置または移動量を表示する表示手段を備えてい
る。 （６）本発明の位置検出装置は、上記（３）（４）に記
載の装置であって、かつ前記算定手段にて算定された固
定体における位置を表示する表示手段を備えている。
【０００８】
【作用】上記手段（１）〜（６）を講じた結果、それぞ
れ次のような作用が生じる。 （１）本発明の位置検出装置においては、測定対象であ
る移動体に取り付けるマークを移動方向に対する垂直方
向の幅がなだらかに変化する形状をなすようにしたの
で、細密なパターンのマークを用いることなく、マーク
を容易にかつ取り付けに関して高い精度を要求されるこ
となく取り付けることが可能となる。また、前記マーク
の検出を前記移動方向に対する垂直方向の幅に対応させ
るようにしたので、検出の際情報量を多くし分解能を容
易に高くすることが可能となるとともに、ラインカメラ
はパルスカウントと異なり一種の絶対量の検出を行なう
ため、ミスカウント等による誤差が生じなくなる。さら
に、前記移動方向に対する前記マークの前記垂直方向の
幅の変化の度合に基づき、前記マークの位置、移動量す
なわち前記移動体の位置、移動量が算定できる。 （２）本発明の位置検出装置においては、上記（１）と
同様の作用を奏するとともに、移動体の移動方向に対す
る垂直方向の幅がなだらかに変化する形状の第１のマー
クが占める領域を第１の検出手段で検出し、前記第１の
マークの両端に取り付けられ、前記移動方向に直線状を
なす一組の第２のマークの位置を第２の検出手段で検出
するようにしたので、これらの検出結果を基に、前記第
２のマーク間と前記第１のマークの幅との割合を検出す
ることにより、前記移動体とラインカメラとの間の距離
が変動しても、前記第２のマーク間と前記第１のマーク
の幅との割合が一定であるため、前記変動により生じる
位置検出に関わる誤差等への影響を取り除くことができ
る。 （３）本発明の位置検出装置においては、上記（１）と
同様の作用を移動体でなく固定体に対して奏することが
できる。 （４）本発明の位置検出装置においては、上記（２）と
同様の作用を移動体でなく固定体に対して奏することが
できる。 （５）本発明の位置検出装置においては、算定された移
動体の位置または移動量を表示するようにしたので、そ
れらのデータを認識、参照し活用することができる。 （６）本発明の位置検出装置においては、算定された固
定体の位置を表示するようにしたので、そのデータを認
識、参照し活用することができる。
れ次のような作用が生じる。 （１）本発明の位置検出装置においては、測定対象であ
る移動体に取り付けるマークを移動方向に対する垂直方
向の幅がなだらかに変化する形状をなすようにしたの
で、細密なパターンのマークを用いることなく、マーク
を容易にかつ取り付けに関して高い精度を要求されるこ
となく取り付けることが可能となる。また、前記マーク
の検出を前記移動方向に対する垂直方向の幅に対応させ
るようにしたので、検出の際情報量を多くし分解能を容
易に高くすることが可能となるとともに、ラインカメラ
はパルスカウントと異なり一種の絶対量の検出を行なう
ため、ミスカウント等による誤差が生じなくなる。さら
に、前記移動方向に対する前記マークの前記垂直方向の
幅の変化の度合に基づき、前記マークの位置、移動量す
なわち前記移動体の位置、移動量が算定できる。 （２）本発明の位置検出装置においては、上記（１）と
同様の作用を奏するとともに、移動体の移動方向に対す
る垂直方向の幅がなだらかに変化する形状の第１のマー
クが占める領域を第１の検出手段で検出し、前記第１の
マークの両端に取り付けられ、前記移動方向に直線状を
なす一組の第２のマークの位置を第２の検出手段で検出
するようにしたので、これらの検出結果を基に、前記第
２のマーク間と前記第１のマークの幅との割合を検出す
ることにより、前記移動体とラインカメラとの間の距離
が変動しても、前記第２のマーク間と前記第１のマーク
の幅との割合が一定であるため、前記変動により生じる
位置検出に関わる誤差等への影響を取り除くことができ
る。 （３）本発明の位置検出装置においては、上記（１）と
同様の作用を移動体でなく固定体に対して奏することが
できる。 （４）本発明の位置検出装置においては、上記（２）と
同様の作用を移動体でなく固定体に対して奏することが
できる。 （５）本発明の位置検出装置においては、算定された移
動体の位置または移動量を表示するようにしたので、そ
れらのデータを認識、参照し活用することができる。 （６）本発明の位置検出装置においては、算定された固
定体の位置を表示するようにしたので、そのデータを認
識、参照し活用することができる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る位置検出装
置の構成を示す図である。図１において１はラインカメ
ラであり、このラインカメラ１は上述したと同様の反射
応答型検出センサからなり、ライン状をなしている。ラ
インカメラ１の測定対象である移動体２には、その移動
方向に対する垂直方向の幅が前記移動方向になだらかに
変化するメインマーク３と、このメインマーク３の両端
に前記移動方向と平行となるようなライン状の二本の両
端マーク４、４とが取り付けられている。ラインカメラ
１は移動体２が前記移動方向に移動する際に、前記移動
方向に対し垂直方向である両端マ−ク４−メインマーク
３−両端マーク４からなる１ラインの検出を行なう。
置の構成を示す図である。図１において１はラインカメ
ラであり、このラインカメラ１は上述したと同様の反射
応答型検出センサからなり、ライン状をなしている。ラ
インカメラ１の測定対象である移動体２には、その移動
方向に対する垂直方向の幅が前記移動方向になだらかに
変化するメインマーク３と、このメインマーク３の両端
に前記移動方向と平行となるようなライン状の二本の両
端マーク４、４とが取り付けられている。ラインカメラ
１は移動体２が前記移動方向に移動する際に、前記移動
方向に対し垂直方向である両端マ−ク４−メインマーク
３−両端マーク４からなる１ラインの検出を行なう。
【００１０】またラインカメラ１には、両端マーク検出
手段５とメインマーク検出装置６とが接続されている。
両端マーク検出手段５とメインマーク検出装置６とには
マーク幅検出装置７を介して位置データ換算装置８が接
続されおり、この位置データ換算装置８には検出位置表
示装置９が接続されている。
手段５とメインマーク検出装置６とが接続されている。
両端マーク検出手段５とメインマーク検出装置６とには
マーク幅検出装置７を介して位置データ換算装置８が接
続されおり、この位置データ換算装置８には検出位置表
示装置９が接続されている。
【００１１】図２の（ａ）は、移動体２に取り付けられ
たメインマーク３および両端マーク４、４とラインカメ
ラ１によって検出が行なわれる検出範囲１０とを示して
いるとともに、ラインカメラ１から両端マーク検出装置
５およびメインマーク検出装置６に出力される検出範囲
１０での検出信号を反転した信号Ｓ１を示している。図
２の（ａ）に示すように、ラインカメラ１からの信号Ｓ
１では、ラインカメラ１の検出範囲１０においてマーク
３、４（無反射光）と背景の色（反射光）とで差が生じ
ており、メインマーク３と両端マーク４、４とに対応し
た信号となっている。ここで、メインマーク３に係る信
号Ｓ１での幅は、測定対象である移動体２の移動に応
じ、メインマーク３とラインカメラ１との検出範囲の相
対位置関係により一意的に求まる。
たメインマーク３および両端マーク４、４とラインカメ
ラ１によって検出が行なわれる検出範囲１０とを示して
いるとともに、ラインカメラ１から両端マーク検出装置
５およびメインマーク検出装置６に出力される検出範囲
１０での検出信号を反転した信号Ｓ１を示している。図
２の（ａ）に示すように、ラインカメラ１からの信号Ｓ
１では、ラインカメラ１の検出範囲１０においてマーク
３、４（無反射光）と背景の色（反射光）とで差が生じ
ており、メインマーク３と両端マーク４、４とに対応し
た信号となっている。ここで、メインマーク３に係る信
号Ｓ１での幅は、測定対象である移動体２の移動に応
じ、メインマーク３とラインカメラ１との検出範囲の相
対位置関係により一意的に求まる。
【００１２】両端マーク検出装置５はラインカメラ１の
信号Ｓ１より、メインマーク３の両サイドの両端マーク
４、４の位置を検出する。またメインマーク検出装置６
は、ラインカメラ１の信号Ｓ１より、メインマーク３の
領域即ちメインマーク３の位置と幅を検出する。
信号Ｓ１より、メインマーク３の両サイドの両端マーク
４、４の位置を検出する。またメインマーク検出装置６
は、ラインカメラ１の信号Ｓ１より、メインマーク３の
領域即ちメインマーク３の位置と幅を検出する。
【００１３】そしてマーク幅検出装置７において、両端
マーク４、４の位置信号Ｓ２とメインマーク３の領域信
号Ｓ３とより、両端マーク４、４の間にあるメインマー
ク３の領域の幅と、両端マーク４、４の一方からメイン
マーク３の領域までの幅を、両端マーク４、４間の距離
に対する割合で求める。これは、両端マーク４、４間の
距離に対するメインマーク３の割合とすることで、ライ
ンカメラ１と移動体２との距離変化による見かけのメイ
ンマーク３の幅の変化を除去し、移動体２の移動に対す
るメインマーク３の幅の変化を検出するためである。な
お、ラインカメラ１と移動体２との距離が一定の条件で
あれば、両端マーク４、４および両端マーク検出装置５
を無くし、メインマーク検出装置６によるメインマーク
３の領域信号Ｓ３のみで、マーク幅を検出する構成とす
ることも可能である。
マーク４、４の位置信号Ｓ２とメインマーク３の領域信
号Ｓ３とより、両端マーク４、４の間にあるメインマー
ク３の領域の幅と、両端マーク４、４の一方からメイン
マーク３の領域までの幅を、両端マーク４、４間の距離
に対する割合で求める。これは、両端マーク４、４間の
距離に対するメインマーク３の割合とすることで、ライ
ンカメラ１と移動体２との距離変化による見かけのメイ
ンマーク３の幅の変化を除去し、移動体２の移動に対す
るメインマーク３の幅の変化を検出するためである。な
お、ラインカメラ１と移動体２との距離が一定の条件で
あれば、両端マーク４、４および両端マーク検出装置５
を無くし、メインマーク検出装置６によるメインマーク
３の領域信号Ｓ３のみで、マーク幅を検出する構成とす
ることも可能である。
【００１４】位置データ換算装置８では、マーク幅検出
装置７で得られたメインマーク３の領域の幅と両端マー
ク４、４の一方からメインマーク３の領域までの幅とに
基づき、移動体２に付けた両端マーク４、４及びメイン
マーク３の幾何学形状より、固定されたラインカメラ１
の検出した検出範囲１０が、メインマーク３のどの部分
の位置かを算出し、位置データとして換算する。換算さ
れた位置データは、検出位置表示装置９によって表示さ
れる。
装置７で得られたメインマーク３の領域の幅と両端マー
ク４、４の一方からメインマーク３の領域までの幅とに
基づき、移動体２に付けた両端マーク４、４及びメイン
マーク３の幾何学形状より、固定されたラインカメラ１
の検出した検出範囲１０が、メインマーク３のどの部分
の位置かを算出し、位置データとして換算する。換算さ
れた位置データは、検出位置表示装置９によって表示さ
れる。
【００１５】本実施例はメインマーク３が一つの場合で
あるが、移動体２の移動量が長くなる場合には、測定対
象２に同様のメインマーク３を移動方向に複数付けるこ
とにより対応できる。
あるが、移動体２の移動量が長くなる場合には、測定対
象２に同様のメインマーク３を移動方向に複数付けるこ
とにより対応できる。
【００１６】図２の（ｂ）は、移動体２に複数のメイン
マーク３を付けた場合の、測定対象の移動量に対するメ
インマーク３の幅を示す図である。図２の（ｂ）に示す
ように、一つのメインマーク３によって検出されるマー
ク幅の信号のパターンが繰返され、そのパターンを位置
データ換算装置８内でカウントすることにより、移動量
が長くなった場合でも移動体の位置検出に対応可能であ
る。
マーク３を付けた場合の、測定対象の移動量に対するメ
インマーク３の幅を示す図である。図２の（ｂ）に示す
ように、一つのメインマーク３によって検出されるマー
ク幅の信号のパターンが繰返され、そのパターンを位置
データ換算装置８内でカウントすることにより、移動量
が長くなった場合でも移動体の位置検出に対応可能であ
る。
【００１７】また、上述したようなラインカメラ１およ
び位置検出系各装置５〜９を固定とし測定対象２が移動
する場合だけなく、ラインカメラ１および位置検出系各
装置５〜９が移動し、測定対象２が自身に取付けられて
いるマーク３、４と共に固定されている場合でも、動作
手順は上述したと同様であり適用可能である。さらに測
定対象２につけるメインマーク３は、移動方向の位置に
対し一定の関係で対応するパターンであれば、三角マー
ク・正弦波のマーク等でも適用できる。また、位置検出
における分解能を高めるためには、ラインカメラ１の分
解能を高くすれば良く、凸レンズを用いマークの見掛け
大きさを拡大する等の手段により、容易に実現可能であ
る。
び位置検出系各装置５〜９を固定とし測定対象２が移動
する場合だけなく、ラインカメラ１および位置検出系各
装置５〜９が移動し、測定対象２が自身に取付けられて
いるマーク３、４と共に固定されている場合でも、動作
手順は上述したと同様であり適用可能である。さらに測
定対象２につけるメインマーク３は、移動方向の位置に
対し一定の関係で対応するパターンであれば、三角マー
ク・正弦波のマーク等でも適用できる。また、位置検出
における分解能を高めるためには、ラインカメラ１の分
解能を高くすれば良く、凸レンズを用いマークの見掛け
大きさを拡大する等の手段により、容易に実現可能であ
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、移動する測定対象の位
置を非接触で検出することができ、位置検出のために、
細密なパターンのマークが不要となり、かつ位置検出の
ためのマークの取付けが簡易にでき、パルスカウントに
よるものでなく、絶対位置での位置検出が可能であり、
さらに位置分解能を簡易に上げることが可能な位置検出
装置を提供できる。
置を非接触で検出することができ、位置検出のために、
細密なパターンのマークが不要となり、かつ位置検出の
ためのマークの取付けが簡易にでき、パルスカウントに
よるものでなく、絶対位置での位置検出が可能であり、
さらに位置分解能を簡易に上げることが可能な位置検出
装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施例に係る位置検出装置の構成を
示す図。
示す図。
【図２】本発明の一実施例に係る図であり、（ａ）は移
動体に取り付けられたメインマークおよび両端マークと
ラインカメラによって検出が行なわれる検出範囲とを示
し、かつ前記ラインカメラから出力される信号を示す
図、（ｂ）は複数のメインマークを付けた場合の測定対
象の移動量に対するメインマークの幅を示す図。
動体に取り付けられたメインマークおよび両端マークと
ラインカメラによって検出が行なわれる検出範囲とを示
し、かつ前記ラインカメラから出力される信号を示す
図、（ｂ）は複数のメインマークを付けた場合の測定対
象の移動量に対するメインマークの幅を示す図。
【図３】従来の位置検出装置の構成を示す図。
１…ラインカメラ ２…移動体（被測定
対象） ３…メインマーク ４…両端マーク ５…両端マーク検出装置 ６…メインマーク検
出装置 ７…マーク幅検出装置 ８…位置データ換算
装置 ９…検出位置表示装置 １０…ラインカメラ検
出範囲 １１…反射応答型検出センサ １２１、１２２…被測定対象につけるマーク（Ａ相，Ｂ
相） １３…パルス信号カウント装置 １４…位置データ換
算装置 １５…検出位置表示装置
対象） ３…メインマーク ４…両端マーク ５…両端マーク検出装置 ６…メインマーク検
出装置 ７…マーク幅検出装置 ８…位置データ換算
装置 ９…検出位置表示装置 １０…ラインカメラ検
出範囲 １１…反射応答型検出センサ １２１、１２２…被測定対象につけるマーク（Ａ相，Ｂ
相） １３…パルス信号カウント装置 １４…位置データ換
算装置 １５…検出位置表示装置
Claims (6)
- 【請求項１】測定対象である移動体に取り付けられ、該
移動体の移動方向に対する垂直方向の幅が前記移動方向
に沿ってなだらかに変化する形状をなすマークと、 前記移動体における前記垂直方向の１ラインに光を投射
し、その反射量データを検出するラインカメラと、 このラインカメラにて検出された前記反射量データより
前記１ラインにおいて前記マークが占める領域を検出す
る検出手段と、 この検出手段にて検出された前記マークが占める領域に
基づき、前記移動体の位置または移動量を算定する算定
手段と、を具備したことを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項２】測定対象である移動体に取り付けられ、該
移動体の移動方向に対する垂直方向の幅が前記移動方向
に沿ってなだらかに変化する形状をなす第１のマーク
と、 この第１のマークの両端に取り付けられ、前記移動方向
に直線状をなす一組の第２のマークと、 前記移動体における前記垂直方向の１ラインに光を投射
し、その反射量データを検出するラインカメラと、 このラインカメラにて検出された前記反射量データより
前記１ラインにおいて前記第１のマークが占める領域を
検出する第１の検出手段と、 前記ラインカメラにて検出された前記反射量データより
前記１ラインにおいて前記第２のマークの位置を検出す
る第２の検出手段と、 前記第１の検出手段にて検出された前記第１のマークが
占める領域と前記第２の検出手段にて検出された前記第
２のマークの位置とに基づき、前記移動体の位置または
移動量を算定する算定手段と、 を具備したことを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項３】測定対象である固定体に取り付けられ、該
固定体を測定する手段の移動方向に対する垂直方向の幅
が前記移動方向に沿ってなだらかに変化する形状をなす
マークと、 前記固定体における前記垂直方向の１ラインに光を投射
し、その反射量データを検出するラインカメラと、 このラインカメラにて検出された前記反射量データより
前記１ラインにおいて前記マークが占める領域を検出す
る検出手段と、 この検出手段にて検出された前記マークが占める領域に
基づき、前記固定体における位置を算定する算定手段
と、 を具備したことを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項４】測定対象である固定体に取り付けられ、該
固定体を測定する手段の移動方向に対する垂直方向の幅
が前記移動方向に沿ってなだらかに変化する形状をなす
第１のマークと、 前記固定体の前記第１のマークの両端に取り付けられ、
前記移動方向に直線状をなす一組の第２のマークと、 前記固定体における前記垂直方向の１ラインに光を投射
し、その反射量データを検出するラインカメラと、 このラインカメラにて検出された前記反射量データより
前記１ラインにおいて前記第１のマークが占める領域を
検出する第１の検出手段と、 前記ラインカメラにて検出された前記反射量データより
前記１ラインにおいて前記第２のマークの位置を検出す
る第２の検出手段と、 前記第１の検出手段にて検出された前記第１のマークが
占める領域と前記第２の検出手段にて検出された前記第
２のマークの位置とに基づき、前記固定体における位置
を算定する算定手段と、 を具備したことを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項５】算定手段にて算定された移動体の位置また
は移動量を表示する表示手段を備えたことを特徴とする
請求項１または２に記載の位置検出装置。 - 【請求項６】算定手段にて算定された固定体における位
置を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項
３または４に記載の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02970895A JP3327719B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02970895A JP3327719B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219711A true JPH08219711A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3327719B2 JP3327719B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=12283615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02970895A Expired - Fee Related JP3327719B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327719B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011091398A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置、デバイス製造方法、およびパターンを基板に与える方法 |
| CN110953989A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-03 | 青岛歌尔微电子研究院有限公司 | 产品标记位置偏移的测量方法、装置、设备及介质 |
-
1995
- 1995-02-17 JP JP02970895A patent/JP3327719B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011091398A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置、デバイス製造方法、およびパターンを基板に与える方法 |
| US8773637B2 (en) | 2009-10-21 | 2014-07-08 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method of applying a pattern to a substrate using sensor and alignment mark |
| US9658541B2 (en) | 2009-10-21 | 2017-05-23 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and method of applying a pattern to a substrate |
| CN110953989A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-03 | 青岛歌尔微电子研究院有限公司 | 产品标记位置偏移的测量方法、装置、设备及介质 |
| CN110953989B (zh) * | 2019-12-09 | 2021-07-30 | 青岛歌尔微电子研究院有限公司 | 产品标记位置偏移的测量方法、装置、设备及介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3327719B2 (ja) | 2002-09-24 |
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Legal Events
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