200526985 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種控制方法和二維位置控制裝置，其基 於輸出能量和能量接收裝置位置之間的位移控制輸出能量 和能量接收裝置的相互位置，所述輸出能量輸入到能量接 收裝置。更具體而言，係關於其中的二維位置控制。 【先前技術】 振動方法是用於檢測目標和受控的物體之間的位移以 改變受控的物體的位置的傳統方法中的一種。該方法在經 空間傳播傳播能量的能量的裝置中執行位置控制。 該方法包括： 振蘯（振動）至少一個（1)比如電磁波、聲波等的能 量介質的位置，或者振盪（2)檢測器的位置，該檢測器檢 測通過能量介質以高於可控制頻率的頻率傳送的能量； 在振動週期内的多個計時點處檢測檢測器的輸出； 基於多個計時點之間的輸出差別，產生表示位移的位 移信號；以及 反饋位移信號以執行位置控制。 對於振動比如電磁波或聲波的能量介質的空間分佈位 置，可以振動能量介質的源和設置於介質的傳播路徑中的 檢測器的位置。 曰本臨時專利申請公開說明書No· HEI 07-174942揭露 振動方法的例子，其機械振動能量介質或檢測器。依據上 面提到的公開内容，能量介質是通過半導體雷射器元件發 射的雷射光束，並且檢測器是光纖，雷射光束入射至通過 200526985 光雹檢娜器檢谢的光鐵之上。在 的兩個方向上振動t射光束 ::Γ向(也就是二维)檢—(雪射光以 ，依據上面提制公_，如果當雷射 之間的位移變得太大而不能檢測相對位移時 = 光束或者光纖的震動的振動振幅的初步運動控制系統田于 ^纖亡的值置，並且當入射光束的數量等 S先等於或小於預定數量時，然後開始二 束和先纖之間的相對位置控制。 田耵九 依據上面提到的公開案，於 上交替振動光纖，執行二維==制通過 方向上的振動，方：上的振動並然後開始第二 程度之後開始第一j弟一方向上的振動已經衰減至一定 問題：對於於 向上的振動。因此，這樣就存在一個 獲得快速控。測位移需要相對長的時間週期，如此，不能 此外，在亚且其結果是不能很好地控制位置。 常以最小需要上面提到的公開案的裝置中，由於外力，通 的位移。^而的振動頻率振動光纖以跟蹤雷射光束和光纖 方向上的^動，依f上面提到的公開案，為了區別在兩個 動光纖。^果，在Ϊ 一和第二方向上分別以不同的頻率振 以高於最小兩&在第和第二方向的至少一個方向上必須 ^的振動頻率的頻率振動光纖。因此，會增 200526985 加能量消耗和產生熱量的數量。 步而言’依據上面提到的公開案， 和光纖之間的相對位移變大 耵光束 運動控制機構。然而，上面提===的;步 ，控制機構的具狀n無法^性初乂運 【發明内容】 、T j j仃Γ生 本發明具有優點是因為提供二 位置控制裝置，其能以最小 =2方法和二維 唯位詈㈣*日h 要的振動頻率實施快速的二 ==發明的—個目的’提供了—種二維位置控制方 '八^括至少振動分佈於在預定二維平面上美本阳 糊能量或振動輸入能量的能量輸:ΐ= 驟·二，丨形成的軌跡在二維平面上形成橢圓的步 在橢圓中心的兩側的橢圓執跡上至少兩 ;以及計算各自—對點處檢測的能量之間的差 從而檢測二維平面上能量和能量輸入系統之間 ^立私。本發明也提供了-種二維位置控制方法，其 禝上面的三個步驟直至檢測能量之間的各自差別達^ 值。 、 可選擇地，在上面提到的二維位置控制方法中，可以 關於橢圓的中心對稱的點設置該一對點。在該構成中， 能檢測平行於連接該一對點的線的方向上的位移。 此外，上面提到的二維位置控制方法進一^包括在二 維平面上的預定區域中掃描能量或能量輪人系統的步驟了 200526985 其中，如果在掃描步驟中檢測在 別，獲得對應於能量之間差別的之間的差 依據本發明的另一目的，接的貝矾。 置，其包括能量輸出系統，其於中'八一維位置控制裝 基本限定範圍中的空間傳播:Γ.:布於預定二維平面上 統；振盪系統，其至能量輸入的能量輸入系 t中Mi日#沾虹振 1或能量輸入系統，從而使 =相 兩對點處的能量；《及位移檢測士的至少 檢測的能量之間的差別，彳从而扒^处计r σ自一對點處 間二維平面上的位;別此：而 制的控制系統，從而使通過位移檢測 系統檢測的能I之間的差別達到預定值。 你劂 此外’在上面提到的二維位置控制裝置中，能量 糸冼可以檢測該-對聞於橢圓的t “ 個方=====輪入系統，從而使在兩 擇地，在上面提到的二維位置控制裝置中，位蔣 二位^可t檢測在彼此平行於連接該一對點的線的方向 夠各心點^ ^ ^有了這種構造，能量檢測系統可以檢 於第一古又^而使連接該一對點的至少兩條線彼此平行 少一個方:和二维平面上垂直於第一方向的第二方向的至 200526985 此外，在上面提到的二維位置控制裝置中， 佈的光通量;並且可以獲得至少兩二檢 且m姐置 於先通里直役的光纖。此外， 射端表^ 維平面可以是光通量落入的光纖的入 此外，上面提到的二維位置控制裝置可以進— 知描糸統’掃描系統掃描能量，或掃描在二維平面^箱— 區域中的系統能量輸入系統； 雜隹；^上預疋 檢侧」i 或掃描能量輸入系統過程中 應於能量之間差別的位置上的資;;在預⑽圍中’獲得對 【實施方式】 維位附圖’描述依據本發明的第-實施例的二 第一實施例
構成依據本發明的第一實施例的二維位 使從輸出源輸出和在空間中傳播的能量（下文 其稱為空間傳播能量）輸入至裳置（下文中簡便的將幻i =間傳播能量接收系統）。然後，基於從空間傳播能I 出，二維位置控制裝置彼此相對地位置 二==傳播能量接收系統。使用二維位置控 j衣置作為例如用於基於在通常 料的傳送/接收的光通，的ΓΡΡ卜〈子处们尤¥电&的貝 束輸入模組。 的CPE (客戶終端裝置）的雷射光 200526985 能量ttn,空間傳播能量的檢測數量依據空間傳播 例，、可以構成播能量，依據替她^ 波作為空間傳播t t衣置以使可以使用聲波或電磁 實施例中的雷射心；空間傳播能量（在該 第一 土束）私作在本發明中的信號。 束輸入模依=:月的第-實施例的雷射光 光束輸入模組“=描述參照第-圖顯示雷射 於光= 射使雷射光束"輸入至用 ιΐ t Γ_2(Κ)包括：發射雷射光束11的雷射 2之前的光纖3 .、提ί「上f之雨的物鏡2 ;設置於物鏡 器31 ;作為光束^路内部）至光纖3的光束分離 近分離来输39 士刀離态的分離路徑的分離光纖32 ;臨 二 一電板測器4輸出的放大器41 ;管理雷射光束 :舛1全部控制的控制單元5;產生用於各種控制 η士 广之日，鐘脈衝51 ;存儲各種資訊的記憶體52 ;臨 :保^ 口種資訊的資料保持裝置„ (例如，RAM:隨機存 m) ’用於驅動調節器7的調節器驅動放大器6;控 =^移動物鏡2的調節器7執行的振盡（振動）操作的 振動拉組62，-端蚊至調節器7的时部分之支樓彈簧 71 ’支k固定至支撐彈簧71的物鏡2之透鏡支援器72 ;檢 測物銳2位置的位置感測器73 ;以及雷射二極體驅動裝置 200526985 8，用於驅動雷射二極體1的驅動器。 需要指出，限定直角坐標系統以使Z方向表示平行於 物鏡2的光軸的方向，Y方向表示垂直於Z軸並平行於第 一圖的平面的方向，以及X方向表示既垂直於Y又垂直於 第一^圖中的Z方向的方向。 通過雷射二極體驅動裝置8驅動雷射二極體1發射雷 射光束11。發射的雷射光束11通過物鏡2入射至光纖3的 端表面上的核心33之上。需要指出，物鏡2聚焦雷射光束 11於光纖3的端表面之上，從而入射至核心33之上的雷射 光束11的光數量等於或大於預先確定的數量。 通過分離器31以預先確定的比率，將通過核心33傳 送的雷射光束11部分地直射至分離光纖32。通過分離光纖 32傳送的雷射光束11從分離光纖32射出，並在然後到達 光電檢測器4。 光電檢測器4接收入射雷射光束11 (更具體的，通過 分離器31以預先確定的比率分離雷射光束11的光數量） 並輸出表示接受的光數量的信號（其對應於雷射光束11的 光數量）。將來自光電檢測器4的信號輸出傳送至檢測光 放大器41，並通過檢測光放大器41將其放大。 控制單元5與通過時鐘脈衝51產生的計時信號同步地 檢測和輸出各種信號。當放大器41輸出放大信號時，控制 單元5獲得在振動週期中預先確定的計時點處的輸出信 號。基於獲得信號，控制單元5檢測來自光纖3的端表面 上的核心33的雷射光束11的位移，並且輸出用於驅動調 節器驅動放大器6的信號至資料保持裝置53。此外，控制 200526985 單元5也用於控制振動模組62。 在控制單元5的控制下，振動模組62以預 率f和預先確定的振幅“a，，輸出用於驅動調節器頻 調節器驅動放大器6。 " 就至 基於通過資料保持裝置53輸出的信號和通過振 62輸出的信號，調節器驅動放大器6驅動調節器7。者^^ 動調節器7日寺，整體的移動固定至調節器7的支撐彈 的可移動端（也就是在第一圖中的左手側）、通過支擇彈 戸、71支樓的透鏡支持器72、以及通過透鏡支持器72支持 ，物鏡2。調節器7也作為在χ-γ平面中預先確定的限制 範圍中連續移動物鏡2的掃描系統。 支撐彈簧71包括四個具有圓形截面的平行金屬彈筈， 該圓面在中性狀態中的徑向方向與2方向相符。四個 金屬彈黃具有這種特徵以使並當施加外部壓力時它們可以 相對容易的在X和Υ方向上進行移動，困難的 移動。 _通過支撐彈簧71支撐透鏡支持器72。如此，通過調節 為7的驅動振動透鏡支援器72，其顯示了第二次序延遲系 統的振盪特性。 臨近透鏡支援器72設置位置感測器73。感測器73檢 1 ^另!^ 乂和γ方向上透鏡支持器72的位移。將通過感測 =7 3榀測的代表每個位移的信號傳送至控制單元5。因此， ^於從感測器73傳送的信號’控制單元5獲得物鏡2的位 置貨訊。 第一圖疋描述依據本發明的第—實施例振動雷射光束 12 200526985 11時，光纖3的端表面上的雷射光束u的運動。依據第一 實施例’通過調節器7振動物鏡2，從而使物鏡2的軌跡形 成圓形，並且振動雷射光束n以在光纖3的端表面之上形 成圓形。 / 在第二圖中的X軸和γ軸分別對應於在第一圖中的X 方向和Υ方向。在第二圖中的χ軸和γ軸的交點與核心％ 的中d核心中心100)相符，並在光纖3的端表面上振動 雷射光束11以形成在旋轉中心1〇5周圍具有R半徑的圓 形。需要指出，依據該實施例，當不振動雷射光束u時，_ 旋轉中〜105是雷射光束U的中心，並且在χ方向上與核 心中心100具有dx距離和在γ方向上具有dy距離的位移 點處定位該旋轉中心105 (在座標（dx，dy)處，其中核心 中心100在原點）。需要指出，由於圓形是其中的兩個焦 點彼此一致的橢圓形的特別形狀，認為在這裏的圓形是橢 圓形狀的一個形狀。 此外’儘管在該實施例中的雷射光束1丨形成了圓形執 跡，在另一個實施例中可以振動物鏡2以使雷射光束u形 成擴圓形軌跡。在這種情況下，限定旋轉中心105作為擴 · 圓的兩個焦點之間的中間點。 當振動時，點1〇1、1〇2、1〇3和104表示雷射光束u 的中〜的軌跡的採樣點。具體而言，點101是鄰近起始於 方疋#中、1 〇5與X轴平行的的直線和上面所述的圓形之間 的父點的點，並且點103是與相對於旋轉中心1〇5在圓形 之上的與點101對稱的點。點1〇2是鄰近起始於旋轉中心 105 Μ Y料平行的直線和上面所述的圓形之間的交點的 13 200526985 點，並且點104是與相對於旋轉中心1〇5在圓形之上的盥 點102對稱的點。 /' 田射光束11的強度分佈通常顯示經過其直徑的高斯分 佈。設置各自的元件（雷射二極體i、物鏡2和光纖3)以 使在端表面上雷射光束U的直徑（在該直徑處光強度是中 〜的光強度的Ι/e2徑）近似等於核心、33的直徑（大約為 ΙΟμιη) 〇 ’ 當雷射光束11的中心與核心33的中心一致時，入射 至核心33❾雷射光束η #光數量是最大的，並且當盆之 間的位移增加時光強度減小。在位移相對較小的範财， 核心33的光數量通常成比例於位移平 果的面形晴是在Μ平面上的擴圓。需； 3圓㈣。極體1疋表面發射二極體’橫截面形狀 晨給出的描述假設雷射光束11的橫截面形 狀疋在Χ-Υ平面上的圓形。 使盆ϋ對，器7提供電流時’調節雷射光束u的中心 上:二自二/的’心大致—致，下面的方程表示在χ和γ 心)流。需要注意，用於單元電流(加速度 γ孤方向又上都是和形成的加速度在調節器7中的Χ和 Ιχ^Ι〇 sin ( l^nxfxt) ...... 〇) sin (2χπχίχΐ+π/2) ......⑺ 的即：ΐ:ί顯：S據第一實施例執行振動時信號輸出 示相位(時C 示:號輸出的數量，而水平抽表 )弟二圖頦不在雷射光束11的k-th和（k+1) 14 200526985 th週期中L谠輸出的即時變化。通過光電檢測器4在點 101 102' 1〇3、1〇4處分別檢測的信號輸出分別表示為ρι、 P2、P3、P4，並且當雷射光束n經歷其中的如第三圖所示 的個週期時信號輸出變化。Tlk、Τ\、T%、丁氕分別表示 在kth週期中雷射光束11經過點101、102、103、104處的 時間點。類似的Tl , Γ·ρ 、 k+1)、Τ2 (k+i)、丁3 (k+1)、Τ4 (k+1)分別 表示在（k+i)-th週期中雷射光束u經過點1〇卜1〇2、1〇3、 104處的時間點。plk、p2k、p3k、p4k分別表示在k_th週期 中在點101、102、103、104處雷射光束η的信號輸出。 犬員似的’pl(k+1)、Ρ2(㈣）、p3(k+i)、ρ4(叫）分別表示在（k+l) th週期中在點101、1〇2、1〇3、1〇4處雷射光束η的信號 輸出。 在入射至核心33上的雷射光束η的數量大約成比例 於關於核心中心1〇〇的雷射光束η的中心的位移“r，，的平方 減小的上面描述的環境下，信號輸出？和ρι和ρ3之間的 差別表示為： P=Q〇x ( l-kxr2) ...... (3) 其中，k是係數。 當在旋轉中心105處設定坐標系統的原點，並將點1〇1 和103的座標表示為（x〇i，y〇i)和（x〇3，y〇3)時，由於點1〇1 和1〇3關於X-Y平面上的旋轉中心105對稱，並在相位上 彼此相差180度，在將核心中心1 〇〇作為原點的的坐標系 統中的點101 (Xl，yi)的座標和點1〇3 (x；3，y3)的座標表示 為： (4) χι=ζχ〇\+άχ 200526985 yi=y〇i+dy /、 X3=-x〇1+dx ……⑸、 y〜dy .··... 6) ......(7 ) 考慮關係rW將這些方程（4) _⑺分配入方程 (3)中，如下計算P1_p3差別。 pi-p扣 Q〇x (_kx (W) +kx W” 2 ( Q2〇:k: ( (X°1+dx) 2+ (y〇i+dy) 2) - (_x〇1+dx) _ ( _y〇i+dy) 2)) =-Q〇xkx4x (x01xdx+y〇1xdy)……（8) (8)清楚顯示，在核心33和雷射光束11之間 6考Α、°ι ®的位私方向上’ y〇1的絕對值變得較小’在X方 向處^測更高精度的位移。同樣，如果連接點1(M、旋轉中 〜5、以及點103的線平行於又軸（例如 將表示與在X方向上的位移dx成比例的值。如二 種情況下獲得的信號輸出⑺_p3)差別可以以最 ㈣在X方向上的位移。需要指出，信號輸出 OM-P3)差別的絕對值變得越小’就在又方向上更接近於 =中心100的旋射心、1()5，_，絕對值變得越大，就 在X方向上更遠離核心中心100的旋轉中心1〇5。 “為了在雷射光束11出現於點1〇1上時，使控制單元5 獲得在此時的光電檢測器4的輸出，控制單元5保持相對 於來自控制單元5的驅動信號輸出的物鏡2的時間延遲作 為貧料表格以驅動調節器7。控制單元5使用該表格校 間延遲（預先），並且獲得光電檢測器4的輸出。 與前面的描述類似，當坐標系統的原點位於旋轉中心 200526985 =5處並且點1〇2和104的座標表示為（x〇2，yG2)和（x〇4，y〇4) 時’將P2和P4之間的信號輸出差別計算為： P2-P4=- Q〇xkx4x ( x〇2xdx+y02xdy ) ...... (9) 如方程（9 )清楚顯示的，當檢測核心33和雷射光束 11之間的γ方向上的位移時，χ〇2的絕對值越小，在Y方 向處檢測的位移的精度越高。也就是，如果連接點102、旋 轉中心105的線、以及點1〇4的線平行於丫軸（例如， x〇2=〇。）」方程（9)將表示與在γ方向上的位移办成比例 的值。k樣，依據在這種情況下獲得的信號輸出（p2_p4) ^至別可以以最高的精度獲得在γ方向上的位移。需要指 =號輸出（P2_p4)之差的絕對值越小，旋轉中心105 士二?ί更接近於核心中心100，同日寺，絕對值變得越 ’= 心105在Υ方向上更遠離核心中心100。 脑形中，如果設置時鐘_，使用於驅 符鐘脈衝計數設置為在一個週期中四的整 定位雷射M u時如點1G1錢過物鏡2 時移位引㈣位置‘十^與計時相付’就可能保持通過計 、组62的控制信號輪;；貝:中田的位移。從控制單元5至振動模 和振幅“a”進行振動=於控制物鏡2的信號以在頻率T 節器7和支撐彈菩=卽器驅動放大器6的特性、調 的雷射光束η的位置的。結果’相對於旋轉中心105 (x〇.y〇4) ) ^^+t(,(〇X〇，jy〇l) ' (x〇"y〇2) ' (x-y〇4) ' 控制單元5驅動水 方向U和Y方向^ ,感測器73的信號輪出在兩個 上劃分進入元件，相對於時間差分每 17 200526985 L驅:俨结果’亚且覆蓋用於調節器驅動放大器( 械塑岸：在\ =大結果。這可以充分衰減調節器7的機 械喜應。在延種情況下，過遽相對 使信號在振動頻率處十分小，並 =1 : ^▲而 此，不會影響用於振動物鏡二、二，減。因 第四圖是顯示依據第一實施例的所 流程圖。第五圖是顯示在第四圖中稱為Ut序的 的流程圖。第六圖和第七圖顯干f 3服耘序的副程序 妗仓丨H4 弟七圖頌不掐述依據本發明的第_每 二,的“二維位置控制程序，，的副程序的流程二 圖疋頌不輛述用於依據本發明的第一 核心中心搜尋程序的的副程序的流程γ例在纽圖中的 首先參知、第四圖，描述依據本發明的第_ f 丨 所有位置控制程序。 ㈣弟A例的 當接通雷射輸入模組200電源時，開 =開，包括雷射輸入模組200作為其元件的置的=序的。 (客戶終端裝置）時，（步驟1，下文中將“步驟， 的稱為“S”），控制單元5設置驗操作雷射輸人模組_ (S2)的操作參數/環境。在設置之後，控制單元5預備用 於核心33和在雷射輸入模組200中的雷射光束η的位置 控制’並且相對於光纖3定位雷射光束11。亦即，控制部 刀執行伺服程序以用於調節核心3 3和雷射光束11之間的 相對位置（S3)。 、 在S3中的伺服程序中完成核心33和雷射光束u之間 18 200526985 的定位之後，使用顯示器（未顯示），控制單元5提供給 用戶一個提示：光通信現在是可用的，並且同時的，依據 來自用戶和/或外部的請求控制傳送/接收（S4)。如果用戶 執行能量關閉操作，控制單元5在記憶體52中存儲必需的 資訊，然後，關閉雷射光束輸入模組200 (S5)。 第五圖顯示在第四圖的S3中所謂的伺服處理的詳細操 作。控制單元5首先驅動雷射二極體驅動裝置8以引起雷 射二極體1發射雷射光束11 (S30)。控制單元5進一步檢 查是否將在調節相對於光纖3定位雷射光束11時獲得的位 置資訊（也就是在核心33的中心位置上的資訊，即在這種 情況下的初始位置資訊）存儲至記憶體52 (S31)。 如果初始位置資訊存儲至記憶體52 (S31 :是），控制 單元5進入S36。如果初始位置資訊沒有存儲至記憶體52 (例如，在加工之後還沒有操作雷射光束輸入模組200的 情況下）（S31:否），控制單元5設置暫定的初始位置和 暫定的掃描範圍（S32)。在這裏的暫定的初始位置意味著 來自在下面描述的S33中的中心搜尋程序過程中開始雷射 光束11的掃描的光纖3的端表面上的位置。暫定的掃描範 圍意味著雷射光束11的可能的掃描範圍的一部分，例如， 其是可能的掃描範圍的分開範圍的一個。 控制單元5引起雷射光束11從在暫定的掃描範圍中的 暫定初始位置開始掃描，從而搜尋核心33的中心（S33 )。 在這種情況下，如果雷射光束的一部分入射至核心33，光 電檢測器44的輸出變化。 基於光電檢測器4的輸出是否大於預定值（S34)，控 19 200526985 確定在光纖3的端表面上的雷射光束u的位置θ 否接近核心33。在暫定掃描範圍中的掃描過程中，^疋 電檢測器4的輸出大於預定值（S34·•是），控制 光 定雷射光束U的位置接近核心33。控制 ：二確 出2的位置資訊，並且將轉換的：置；訊作： 初始位置存儲至記憶體52 (S35)。如果在暫定掃 為 的掃描過程中檢測到等於或小於預定 中 =;L5確定雷射光束11的位置不接近於^ 控制早兀5回到S32。在S32中，控制單元5外 ， : = 圍的新暫定初始位置和暫定掃“以繼續 在步驟S36中，控制單元設置存儲^ ^的由階段處設置的初始位置是接近於核 心3的，在二二早元5已經認識到初始位置是接近於核 比在t SI設置的掃描範圍可以是相對狹窄的(例 如，比在S32中的暫定掃描範圍狹窄）。 在設置初始位置和掃描範圍之 以執行用於調節在X和γ方6 Η方。制開振動 方向上核心33和雷射光束11之 =，描述通過在S37(n=:見— 的伺服程序。 圖）中的振動用於二維位置控制 如果通過時鐘脈衝 用於通過振動的位置抑 生士 h鐘脈衝的預定計時用作 用 私制的計時，控制單元5計數時鐘脈 20 200526985 衝（S37〇】、 時在光你」。然後，基於計數，控制單元5決定計時是否 如果兮，仏測器4的輸出將被檢測處的計時（S3702 :否）。 (S37〇2+日可不是以檢測光電檢測器4的輸出的計時 H以彳八、、不）’控制單元5進入S3707。如果如果該計時 Li:光電檢測器4的輸出（下文中簡便的將其稱作振 幻^。叶時）的計時（S3702··是）。控制單元5進入步驟 點制單凡5確定目前的計時是否是用於在S3703中的 ^ 3 ，振動檢測計時。亦即，控制單元5確定目前的計 在點ι〇1處定位雷射光束11處的計時，並且如此 將仏測光電檢測器4的輸出。 如果目前的計時是用於點1〇1的振動檢測計時 ·是），控制單元5進入第七圖中的S3733，並且 則光電檢測器4的輸出。然後，控制單元5將檢測 ‘作為，“Xl”存儲至記憶體（S3734)。控制單元5進一步 〔了 X2 (用於點丨〇3的在振動檢測計時處檢測的輸出信 =和XI”之差，X2通過隨後描述的處理存儲至記憶體％ XI疋用於目鈾時間的檢測結果，從而確定在X方向上 的位移ΔΧ ( S3735)，控制單元5使記憶體52保持Λχ直 至計算下一個ΔΧ(δ3736)，並進入在第六圖中的幻7〇7。 女果X2不存儲於e己|思體52中，控制單元5進入在第六圖 中的S3707 ’而不用執行步驟S3735和S3736。 如果目前的計時不是用於點101的振動檢測計時 ^S^703 :不），控制單元進入S37〇4，並且確定目前的計 可疋否疋用於點1 〇 3的振動檢測計時。亦即，控制單元5 21 200526985 確定目前的時間是否是在點103上定位雷射光束11處的計 時，及檢測光電檢測器4的輸出。 如果目前的計時是用於點103的振動檢測計時 (S3704 :是），控制單元5進入第七圖中的S3729，並且 然後檢測光電檢測器4的輸出。然後，控制單元5存儲檢 測結果作為“X2”進入記憶體（S3730)。控制單元5進一步 計算“XI”和“X2”之差，“XI”存儲至記憶體52中，“X2”是用 於目前時間的檢測結果，從而確定在X方向上的位移AX (S3731 )，控制單元5使記憶體52保持AX直至計算下一 個AX (S3732)，並進入在第六圖中的S3707。如果“XI” 不存儲於記憶體52中，控制單元5進入在第六圖中的 S3707，而不用執行步驟S3731和S3732。 在上面的情況中，如果在X方向上的目標位置（也就 是，在X方向上核心33的中心）是X0，控制單元使用ΔΧ-X0作為表示在X方向上核心33和雷射光束11的中心（換 句話，核心中心100和旋轉中心105 )之間的位移的信號執 行反饋以驅動調節器驅動放大器6。 可替代的，如果目前的計時不是用於點103的振動檢 測計時（S3704 ··不），控制單元進入S3705，並且確定目 前的計時是否是用於點102的振動檢測計時。亦即，控制 單元5確定當在點102上定位雷射光束11時目前的時間是 否是檢測光電檢測器4的輸出處的計時。 如果目前的計時是用於點102的振動檢測計時 (S3705 :是），控制單元5進入第七圖中的S3725，並且 然後檢測光電檢測器4的輸出。然後，控制單元5存儲檢 22 200526985 測結果作為“Y1”進入記憶體（S3726)。控制單元5進一步 計算“Yf”（用於點104的在振動檢測計時處檢測的輸出信 5虎）和ΥΓ’之差，通過隨後描述的處理將“γ2，，存儲至記憶 體52中’ “Yl”是用於目前時間的檢測結果，從而確定在Υ 方向上的位移ΔΥ (S3727)，控制單元5使記憶體52保持 △Υ直至計算下一個ΔΥ (S3728)，並進入在第六圖中的 S3707。如果“γ2”不存儲於記憶體52中，控制單元5進入 在第六圖中的S3707，而不用執行步驟S3727和S3728。
如果目前的計時不是用於點102的振動檢測計時 (S3705中“不”），控制單元進入S37〇6，並且確定目前的 計時是否是用於點104的振動檢測計時。亦即，控制單元5 確定目前的時間是否是在點1〇4上定位雷射光束n處的計 時’並且這樣檢測光電檢測器4的輸出。 如果目前的計時是用於點104的振動檢測計時 (S3706:是），控制單元5進入第七圖中的幻⑶，並且 然後檢測光電檢測器4的輸出。然後，控制單元$ 測結果作為“Y2”進入記憶體52(S3722)。控制 1
步計算“Y1”和“Y2”之差，Y1存儲至記憶體52中 於目前時間的檢測結果，從而確定在γ方向 疋用 (S3723)，控制單元5使記憶體52保持直6^ ΔΥ 個AY (S3724)，並進入在第六圖中的計算下一 〜W707。如果“γ 不存儲於記憶體52中，控制單元5進入 > 结 1 否'弟六圖中的 S3707，而不用執行步驟S3723和S3724。 巧 目標位置（也就 控制單元5使用 在上面的情況中，如果在Υ方向上的 是，在Υ方向上核心33的中心）是γ〇， 23 200526985 △ Y-Y0作為表示在 中心（換句話，枝、、方向上表示核心33和雷射光束11的 的信號執行反館二=中心ι〇0和旋轉中心105)之間的位移 ^驅動調節器驅動放大器6。 在步驟S3727 Φ ^ ^ 在控制單元5輪屮一’卫制單元5確定目前的計數是否是 的計時，控制^貧料（DA資料）至資料保持裝置53處 於振動或^振動^該輸出資料是保持輸出指令而不是用 料的輸出的計時的指令。如果目前的計時是DAf 算的至資料保持f G7·是），控制單元5設置在内部計 於調節器7的驅ί ί 3或振動裝置62 (S37〇8)對應於用 一步钟罟5次Γ動電流的在x方向上的DA輸出資料，進 η貝；斗保持裝置53或振動裝置62 (S3709)在Υ 保二壯罢ς A輸出資料，並且進入S3710。通過依據在資料 Γ哭^ 3或振動裳置62上設置的資料，調節器驅動放 曰态允在ί和Y方向上驅動調節器7。如果目前的計時不 疋在控制單元5輸出DA資料時的計時（S3707 ;不），控 制部分進入S3710。在S3710中，控制單元5確定是否已完 成伺服程序或反之。如果沒有完成伺服程序（S371〇 ;不）， 控制單元5回到S3701以等待下一個時鐘脈衝輸入。可替 代的’如果已完成伺服程序（S3710 ;是），控制單元5進 入用於完成的程式（未顯示）。 如果在S37中已完成伺服程序，控制單元5然後執行 用於核心33的中心的搜尋程序（S38)。參照第八圖，顯 示用於在第五圖中的S38中的核心33的中心的搜尋程序的 描述。 控制單元5首先清除表示用於核心33的中心的完成的 24 200526985 0己’亚且同日夺後得存儲進在第五圖中的奶中的記憶體 52上的在X和γ方向上的初始位置資訊⑻謝）。然後， 基於位置感測裔73的輸出，㈣部分檢測物鏡2的在乂和 Υ方向上的目前位置資訊（8細），並且計算目前的位置 貧訊和初始的位置資訊之間的差別（S38〇3)。控制單元5 引起調，器驅動放大器6驅動調節器7，從而使通過來自位 置感測器73的目前的位置資訊輸出表示的值變得更接近於 基於先前計算的資訊之差通過初始位置資訊表示的值。如 果通過差分貧訊表示的值大於各自的預定值（也就是通過 預定的距離分離物鏡2的目前位置和通過初始位置資訊表 不的位置）（S3804:不），控制單元5確定還沒有完成定位 程序，並且這樣回到S3802。可替代的，通過差分資訊表示 的值等於或小於各自的預定值，並且同時，繼續該狀°能=' 用於預定的週期（S3804:是），控制單元5確定已經:^_ 位程序，並且進入S3805。 儿取疋 控制單元5執行用於接著在第八圖中的流程 的程式中的核心33的中心的搜尋步驟。在隨後/ 搜尋程序中，控制單以在\和丫方向上的丁的^ (通過在S36中的程式設置的範圍）中掃描物f饷輓i 雷射光束落在核心33的位置。第九圖描述了在以搜尋 執行的中心搜尋程序。需要指出，分別限定用於 =+情况~ 和Y方向作為主掃描方向，和在第一實施例中的二韬的X 向。以下參照第九圖描述依據本發明的第一 ' -人掃插方 搜尋程序。 Λ &列的中心 在第九圖中顯示的中心搜尋程序中 從第一 端 (在第 25 200526985 九圖中的左側上的一端）到第二端（在第九圖中的右侧上 的:端）以預定速度執行雷射光束u的主掃描，其中第一 和第二端^是在X方向上的掃描範圍的端部。如果雷射光束 11到達第二端’通過預定的距離在¥方向上執行雷射 11的次掃描’並且然後，從第二端到第—端以預定速度執 二雷射光束11的主掃描。重複該連續的掃描直至光電檢測 器4的輸出改變。 如上面所述，光纖3的端表面之上的雷射光束u的直 徑和核心33的直徑大約為10μιη。然而，如果不執行位置φ 控制、’雷射光束11和核心33之間在χ_γ平面上的距離大 大超過ΙΟμπι。在這種情況下’光電檢測器 〇(零）。如果雷射光束η的一部分入射至核心、33^為 光電檢測器4的輸出依據核心33和雷射光束η之間的中 心距離具有限定的值。因此，如果光電檢測器4的輪出超 k預疋值，雷射光束11接近於核心33的中心。這樣，美 於光電檢測器4的輸出是否超過預定值，就可能確定中心 搜尋是成功或是不成功。 山在S3805中，控制單元5設置用於如上面所述從第一鲁 端到第二端的雷射光束11的主掃描的在X方向上的目標位 置。如果雷射光束11的目前的位置是第一端，在}(方)^上 ，〃目標位置是第二端，並且如果雷射光束u的目前的位置 =第二端，目標位置是第一端。控制單元5然後確定光電 ，測器4的輸出是否超過預定值（S38〇6)。如果光電檢^則 器4的輸出超過預定值（S3806 ·•是），控制單元5 指 不中心搜尋是成功的標記（S3812)，並且進入第五圖中的 26 200526985 S39。如果光電檢測器4的輸出沒有超過預定值（S3806 : 不），控制單元以在X方向上的預定速度朝向目標位置掃 描雷射光束11 (S3807)。 控制單元5然後確定雷射光束11的掃描是否已經到達 為目標位置的第一或第二端（S3808 )。如果雷射光束11 的掃描是已經到達目標位置（S3808 :是）。控制單元5進 入S3809。可替代的，如果雷射光束11還沒有到達任何一 端的目標位置（S3808 ··不）。控制單元5回到S3806。 在S3809中，控制單元5設置用於雷射光束11的次掃 描的在Y方向上的目標位置。在這種情況下設置的在Y方 向上的目標位置是通過從雷射光束11的目前的位置的預定 距離分開的在次掃描方向上的位置。控制單元5確定雷射 光束11是否已經超過在次掃描方向上掃描範圍的終端（在 S36中設置的在Y方向上的掃描範圍）（S3810)。如果控 制單元5確定雷射光束11已經超過在Y方向上的終端 (S3810 :是），控制單元5進入S3811。如果控制單元5 確定雷射光束11還沒有超過在Y方向上的終端（S3810 : 不），控制單元5回到S3805。 在S3811中，控制單元5確定在S3801中在X和Y方 向上獲得初始位置資訊的程式是否已經重複預定數量的次 數或更多次。如果獲得初始位置資訊的程式已經重複預定 數量的次數或更多次（S3811:是），控制單元5完成在第 八圖中的流程中的程式。在這種情況下，控制單元5確定 是否已經成功完成中心搜尋程序，並且在顯示裝置上顯示 錯誤（未顯示）並且暫停用於具有入射雷射光束輸出部分 27 200526985 200的光通信的CPE (客戶終端裝置）的操作。如果獲得初 始位置資訊的程式已經重複小於預定數量的次數（S3811 : 不），控制單元5回到S3801，獲得新的初始位置資訊，並 且在搜尋範圍中執行用於與先前的程式不同的的核心33的 中心的搜尋程序。 在已經完成用於在S38中的核心的中心的搜尋程序之 後，控制單元5然後確定是否已經完成導引入内（lead-in) (S39)。在這裏的導引入内意味著一操作，該操作控制伺 服系統以便一旦雷射光束11覆蓋核心33，雷射光束11的 中心與核心33的中心相符。如果控制單元5確定已經完成 導引入内（S39 :是），即雷射光束11的中心和核心33的 中心之間的定位（也就是調節），控制單元5進入在第四 圖中的S4。如果控制單元5確定還沒有完成導引入内（S39: 不），控制單元5回到S37。 如在第五圖中的流程圖所顯示的，如果在兩個階段上 執行核心中心的搜尋程序（在這裏的S33和S38)，對於寬 範圍中搜尋，可以執行沒有預定導引入内的（例如，在使 用初步初始位置和掃描範圍的加工之後即時的中心搜尋程 序）的中心搜尋程序。因此，至少在主掃描方向上可以迅 速的執行程式。當隨後在狹窄區域内不執行搜尋程序時， 可以從搜尋開始執行振動，並且然後當已經完成中心搜尋 就可以執行導引入内（例如，使用存儲於記憶體52上的初 始位置的中心搜尋程序）。因此，可以減少用於中心搜尋 程序需要的時間。 現在給出通過振動和中心搜尋用於執行位置控制需要 28 200526985 的各自參數的數位環境的舉例。·，如果調節器7在χ 和Y方向上的加速度靈敏度是1〇xl〇6 (m/s2)，需要用於 振動的给射光束11的振幅是丨（μιη)，並且光學系統的侧 面放大率是1，物鏡2的振幅是1/ ( 1 + 1 ) =〇·5 ( μιη)。如 果在一個方向上容許的振動電流是iOOCmA)，由於ι〇χΐ〇6/ (2><7rxfw) 2=5χ1〇·4 (mm)，其中，fw表示振動頻率，最 大頻率是2·25 (kHz)。在第一實施例中，由於在振動的一 個週期中可以兩次檢測位移，最大採樣頻率是4.5 (kHz)。 在用於定位的伺服系統中的切斷頻率通常大約為採樣頻率 的1/10。如此在第一實施例中最大的切斷頻率是450( Hz)。 如果雷射光束11的中心存在於核心33的範圍中，實際上 維持由於振動產生的位移檢測的線性。如此，如果如上面 所述的核心33的直徑是10 (μιη)，將由於振動產生的位 移的檢測線性的範圍保持在距離核心33的中心5(μιη)内。 如果切斷頻率是450 (Hz)，以大約成比例於其中保持位移 的檢測的線性的範圍的產物和定位系統的切斷頻率，基於 依據本實施例的振動的定位系統的湧入速度Vin ( inrush speed)可以執行引導入内。當位置控制開始時，在這裏的 湧入速度意味著初始速度。如此，湧入速度Vin的最大允 终值是 Vin=〇.〇〇5x2x7c><450二 14 (mm/s)。 現在將描述中心搜尋。如果如第九圖所述執行掃描， 由於雷射光束11的直徑和核心33的直徑都是10 (μηι)， 在次掃描過程中雷射光束11和核心33之間的縫隙必定為 10 ( μπ〇或者更小。考慮到用於檢測入射至核心33上的雷 射光束11和在這種情況下的各種變化的光強度水平，將雷 29 200526985 射光束11和核心33之pq AA , 期望增大在次掃描方隙設置為5 (_)或更小。 要用於中心搜尋的時^ ▼描路徑之_縫隙從而減少需 如果在X 4:=這樣，縫隙設置為10 (㈣。 顯現出作為在X方向=:苗，呈中施加干擾加速度，就 的位移的這種影=度上的變化和在γ方向上 化，4==:=速度的變 並將==Y::3t=(，干擾加速度， 吏，、有通過光電檢測器4確切檢測到的充分數量 ^光到達核心33 ’將在位置飼服系統中允許的位移表示 為.7-5=2(μιη)。由於2_(2><7^)2=2><1〇_3(職 用於位置舰系統需要的切斷頻率&是159(Hz)或更大。 假设在主掃描方向上的掃描速度是7(mm/s)，其 大谷弄湧入速度的一半，並且它是必需的，以保持由於干 擾加速度的影響的速度變化至2(mm/s)或更小。在施加干 擾加速度之後的剩餘速度位移反比於速度控制系統的切斷 =率。這樣，由於 2000/ (2x7cxfv) 2=2x1〇-3 (mm)，在主 掃描方向上速度控制系統的切斷速度戋 大。 第二實施例 以下將描述依據本發明的第二實施例的二維位置控制 裝置。 第十圖示意性顯示依據第二實施例的雷射光束輸入模 組200a的構造。第十一圖顯示對應於依據第一實施例的在 30 200526985 第八圖中的流程圖的流程圖，並且描述了用於依據第二實 施例的核心中心的搜尋程序。需要指出，通過如依據在^ -圖至第九圖中顯TF的第-實施例的雷射光束輸人模組· 的類似的數位表示在依據第二實施例雷射光束輸入模組 200a中類似的結構，並且在此不再詳細描述。以下參昭第 十圖和第十一圖描述雷射光束輸入模組2〇〇a的結構和操作。 依據第二實施例的雷射光束輸入模組2〇〇a不具有檢測 物鏡2的位置的位置感測器7 3，其不同於依據第—實施例 的雷射光束輸入模組200。因此，構成的第二實施例相比於 第一實施例可簡化結構和降低成本。在第二實施例中，通 過檢測調節器驅動放大器6的輸出電壓的DC元件獲得測物 鏡2的位置資訊。 以下將描述依據弟_貫施例的核心中心搜尋程序。 、在第十一圖中的流程圖對應於如上面所述的第八圖中 的流程圖（也就是在第五圖中的步驟S38中）。這樣，在 已經兀成在第五圖中的步驟S37之後立 一 中㈣程的程序，並且在已經完成在第十」圖 的私序之後立即開始在第五圖中的步驟。 在S3821 ’管理在整個雷射光束輸入模組2〇如中的控 的控制單元5a首先清除表示完成用於核心33的中心的搜 尋的標記。然後’控制單元5檢測調節器驅動放大器6的 各自的輸出％壓的DC部分，從而獲得物鏡2的目前的位置 資訊。基於^前檢測到的Dc部分，控制單元5a能夠獲得 物鏡2的目前的位置#訊、每電流加速度（加速度靈敏度）、 諧振頻率和調節器7的線圈阻抗。 31 200526985 才工制單元5a然後將第五圖的§35中卢 的在X和γ方向上的初始位置資訊轉，，於記憶體52 器6的各自輸出電壓的DC部分，並且麸節器驅動放大 動電壓的轉換值（33822)。 “、、後餐得作為初始驅 如果控制單元5a獲得初始驅動雷 在X和Y方向上驅動電壓的各自輸出:空制單元5a計算 用於將調節器.驅動放大器6的輪出變化速度，其 物鏡2的位置）改變成在預定週期^上_、C部分（也就是 就是初始位置）。控制單元化妙 、^刀始驅動電壓（也 6的X和Y方向上的驅動電壓以平更二 預定週期之上的初始驅動電壓之間的各==在 從而隨後改變驅動電壓。如果檢 (=自 的初始驅動錢（S3824 :是），㈣單^⑽達到各自 兮妝能狀―此/扣 &制早凡5a保持/穩定的 -預疋週期以執洲於核心33的中心的搜尋程序。 。果仏測的DC部分遷沒有達到各自的初始驅動電壓 (S3824 :不），控制單元5a回到S3823。 在S3826和隨後的步驟中控制單元5a執行用於核心33 的中心的搜尋程序。與依據第一實施例的中心搜尋程序類 似的執行依據第二實施例的中心搜尋程序。 在步驟S3826中，控制單元化設置用於如上面所述的 從第一端到第二端的雷射光束11的主掃描的在X方向上的 目標驅動電壓。如果雷射光束11的目前的位置是第一端， 在這種情況下設置的在X方向上的目標驅動電壓是在雷射 光束11存在於第二端時能夠輸出的驅動電壓。如果雷射光 束11的目前的位置是第二端，在這種情況下設置的在γ方 32 200526985 向上的目標驅動電壓是在雷射光束11存在於第一端時能夠 輸出的驅動電壓。 控制單元5a執行從第一端至第二端的雷射光束11的主 掃描（或從第二端至第一端），同時改變驅動電壓，並且 如在第一實施例（S3827)中的，確定光電檢測器4的輸出 是否超過預定值。如果光電檢測器4的輸出超過預定值 (S3827 :是），控制單元5a設置表示中心搜尋是成功的 標記（S3833 )，並且進入在第五圖中的S39。如果光電檢 測器4的輸出沒有超過預定值（S3827 :不），控制單元5a 設置在X方向上的目標驅動電壓，從而使在X方向上的驅 動電壓以設置的比率改變，從而以恒定的速度在X方向上 掃描雷射光束11 (S3828)。 控制單元5a然後檢測驅動電壓以確定驅動電壓是否達 到在X方向上的目標驅動電壓（雷射器1是否到達第一或 第二端）（S3829)。如果驅動電壓已經達到在X方向上的 目標驅動電壓（S3829 :是），控制單元進入S3830。如果 驅動電壓還沒有達到在X方向上的目標驅動電壓（S3829 : 不），控制單元5回到S3827。 在步驟S3830中，控制單元5a設置用於雷射光束11 的次掃描的在Y方向上的目標驅動電壓。在這種情況下設 置的在Y方向上的目標驅動電壓是在雷射光束11能存在於 通過距離在次掃描方向上目前的位置的預定距離分離的位 置處能夠輸出的驅動電壓。控制單元5a確定雷射光束11 的位置是否到達在次掃描方向上的掃描範圍的終端（在S36 中在Y方向上設置的掃描範圍）（S3831 )。如果控制單元 33 200526985 5a確定雷射光束11的位置到達在γ方向上（S3831 :是） 的終端，控制單元5a進入S3832。如果控制單元5a確定雷 射光束π的位置還沒有到達在γ方向上的終端（S3831 ·· 不），控制單元5回到S3827。 在S3832中，控制單元5a確定在S3822中在X和γ方 向上獲付的初始位置資訊的程式是否已經重複預定數量的 次數或更多次。如果獲得初始位置資訊的程式已經重複預 定數量的次數或更多次（S3832:是），控制單元%a完成 在第十一圖中顯示的程序。在這種情況下，控制單元5&確_ 定中心搜尋程序沒有成功完成，並且在顯示裝置上顯示錯 誤（未顯示）並且暫停用於具有入射雷射光束輸出部分2〇〇a 的光通信的CPE (客戶終端裝置）的操作。如果獲得初始 位置資訊的程式已經重複小於預定數量的次數（S3832 : 不），控制單元5a回到S3821，獲得新的初始位置資訊， 並且執行用於與先前的程式不同的在搜尋範圍中的核心33 的中心的搜尋程序。 第三實施例 以下將描述依據本發明的第三實施例的二 置控制馨 裝置。 第十二圖示意性顯示依據第三實施例的雷射光束輸入 換組200b的構造。需要指丨，通過如依據在第一圖至第九 ，中顯示的第-實施例的雷射光束輸入模組2〇〇的類似的 ，位表不在依據第三實施例雷射光束輸入模組2_中類似 的結構，並且在此不再詳細描述。 田射光束輸入松組2〇〇b具有取代了調節器7的調節器 34 200526985 早兀、:支撐彈簧7卜透鏡支持器 且通過凋節态單元9的作用振動的龙饭置感測器73，並 器6 a驅動用於調節器單元9的步進、見2。調節器驅動放大 第十三圖示意性顯示本發明的第^93、94。 兀9的構造。以下參照第十三圖；二施例的調節器單 和操作。 周郎器單元9的結構 调郎器單元9包括：支撐物鏡 框架21的第一框架主體91 ;支撐第支撐物鏡2的透鏡 框架主體92;用於X方向的步進馬達5架主體91的第二 動第一框架主體91 ;以及用於Y方向半其在X方向上移 Y方向上移動透鏡框架21。 3 v進馬達94,其在 支撐設置於第二框架主體92的開口 ^ 體9卜從而沿著平行於χ方向上延伸：的第-框架主 的内壁移動。如果調節器驅動放大器6a =架主體92 步進馬達93，X方向步進馬達93依據供供給X ?向 轉，並因此第-框架主體91在第^衝的數篁旋 動放大态6a的脈衝輸出的數量以確定在 二j筇态驅 主體91的位置（亦即是物鏡2)。 °上第一框架 透鏡框架21設置於第一框架主體 被支撐從而沿著平行於Y方向上延伸的第二二:内，並且 。如果調節器·大器6a以脈衝體方= ^馬達94, Y方向步進馬達94依據供給的_的數/ 轉，亚因此透鏡框架21在第一框架主 、里疋 上移動。在此情況下，控制單元5b 的/二向 |双水自调即斋驅動放 35 21 21200526985 大為0a的脈衝輪出的數量以確定在γ方 、 的位置（亦即是物鏡2)。 Q上透鏡框架 在第三實施例中，同時驅動在χ方向 方向步進馬達94，並且組合步進馬達％ 和γ 著橢圓形執跡振動物鏡2。因此，沿著在 的運動以沿 的橢圓形執跡振動雷射光束η。由於通過^裁3的=表面上 的步進馬達振動物鏡2，振動不會作用於 *二貫施例中 統。因此’可以簡化振動控制。 序延遲糸 没置在Y方向上二等分第一框架主 办，設置在X方向上二等分第二框架主體92白=作為車由 Yy，並且設置這些軸的交點（也就是在 罔27作為軸 器單元9的中心點）作為中心點〇。此外;^圖中的調節 鏡2的光軸在調節器單元9内部的物鏡2 =點〇和物 此-致，並且在中心點〇的周圍沿橢圓執跡：置處彼 用於在X方向上位移的檢測的振動檢測計 \ 。如果 位於軸Xx上的兩個點，僅僅通過計數供給至^ ^物鏡2 達93的脈衝的數量，控制單元5b能夠檢測物鏡2 馬 同樣，如果用於在Y方向上位移的檢測的振動檢測計時^ 置為物鏡2位於軸Yy上的兩個點，僅通過計數供給至Y方 向步進馬達94的脈衝的數量，控制單元5b,能夠檢測物鏡2 的位移。第三實施例也能夠簡化在三耩情=的振動控制。 因此，第三實施例能夠減少用於數字操作等消耗的時間， 從而以高速度執行位置控制。 第四實施例 以下將描述依據本發明的第四實施例的二維位置控制 36 200526985 裝置。 第十四圖示意性顯示依據第四實施例的雷射光束輪入 模組200c的構造。需要指出’通過如依據在第一圖至第九 圖中顯示的第一實施例的雷射光束輸入模組2〇〇的類似的 數位表示在依據第四實施例雷射光束輸入模組200c中類似 的結構’並且在此不再詳細描述。 Λ 依據第四實施例的雷射光束輸入模組200c配備了安裝 雷射一極體1、雷射二極體驅動裝置8和調節器7的掃描系 統74 ’雷射光束輸入模組200c並且在X和γ方向上移^動、 安裝的元件。例如，使用在X和γ方向上延伸的導引機 和移動導引機構的步進馬達構建掃描系統7 4。通過使步進 馬達旋轉包括在導引機構中的螺桿，掃描系統74能夠 和Y方向上移動安裝的調節器7和雷射二極體丨。使用掃浐 ，置74允許在依據通過控制單元5c供給的脈衝的數量的$ 範圍中在X和Y方向上移動雷射二極體丨。如此，即使^ 纖3的位置很大程度的變化，或者使用配備有多個光纖的 入射雷射光束輸出部分，也可能使雷射光束u落入設置於 Ϊΐ位置設置的光纖3。此外’可以使用驅動機構而不是調 節益7，並且這樣可能設置更好的速度和掃描範圍。 依據如上面所述的二維位置控制方法和二維位置控制 1置，振動包含資訊的信號和信號輸入的信號輸入系統， 從而使其中的相對運動的執跡在預定的二維平面上形成橢 圓。因此，可能檢測通過在一個週期中振動的系統在相同 的時間處在X和Υ兩個方向上的位移，因此，可以迅速的 檢測位移。使用依據本發明的二維位置控制方法和二維位 37 200526985 置控制裝置消除隨後在x和γ方向上執行的傳統的位置控 制。 此外，由於使用相同的頻率可以在X和Υ兩個方向上 執行位置控制，可以使用最小頻率以用於在兩個方向上的 位置控制。因此，可以有效限制裝置的熱量產生和能量消 耗。此外，由於使用掃描系統用於掃描雷射光束，通過在 例如彼此不同的掃描速度的兩個水平處的雷射光束的掃描 的系統可以有效執行位置控制。 結合較佳實施例已經描述了本發明。本發明不受上面 描述的實施例的限制，並且可能進行各種變形，只要其不 脫離本發明的範圍。
38 200526985 【圖式簡單說明】 第一圖示意性顯示依據本發明的第一實施例光束位置 控制單元的結構。 第二圖是描述了依據本發明的第一實施例，振動雷射 光束時光纖的端表面上的雷射光束的運動。 第三圖是顯示當依據第一實施例執行振動時信號輸出 的即時變化圖。 第四圖是顯示依據第一實施例所有位置控制程序的流 程圖。 第五圖是顯示在第四圖中稱為實施伺服程序的副程序 的流程圖。 第六圖和第七圖顯示在第五圖中稱為定位程序的副程 序的流程圖。 第八圖是顯示依據本發明的第一實施例，在第五圖中 稱為核心中心搜尋程序的副程序的流程圖。 第九圖是顯示核心中心搜尋程序的圖。 第十圖示意性顯示依據第二實施例的光束位置單元的 構造。 第十一圖顯示依據本發明的第二實施例，在第五圖中 稱為核心中心搜寻程序的副程序的流程圖。 第十二圖示意性顯示依據第三實施例的光束位置單元 的構造。 第十三圖示意性顯示用於本發明的第三實施例的調節 器單元的構造。 第十四圖示意性顯示依據第四實施例的光束位置單元 39 200526985 的構造。 【主要元件符號說明】 1…雷射二極體 2…物鏡 3…光纖 33…核心 5…控制單元 62…振動模組 7…調節器 74…掃描系統 200···雷射光束輸入模組