JPH10288538A - Offset adjustment method - Google Patents
Offset adjustment methodInfo
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- JPH10288538A JPH10288538A JP9917797A JP9917797A JPH10288538A JP H10288538 A JPH10288538 A JP H10288538A JP 9917797 A JP9917797 A JP 9917797A JP 9917797 A JP9917797 A JP 9917797A JP H10288538 A JPH10288538 A JP H10288538A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、各種装置の位置合
わせ等に用いるオフセット調整方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an offset adjustment method used for positioning various devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、図4に示すような半導体装置
の製造に用いる装置の搬送装置10には、移動体の位置
を検出するエンコーダーとして光学的或いは磁気的セン
サ1を用いてスケールを読み取り、これを正弦波信号等
の電気信号として検出し、この検出したアナログ信号を
デジタル信号に変換して移動方向や移動位置等を求めて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, a transfer device 10 of a device used for manufacturing a semiconductor device as shown in FIG. 4 reads a scale using an optical or magnetic sensor 1 as an encoder for detecting the position of a moving body. This is detected as an electric signal such as a sine wave signal, and the detected analog signal is converted into a digital signal to determine a moving direction, a moving position, and the like.
【0003】例えば、被処理基板としてのウエハが格納
されているキャリア3と、このウエハの搬入・搬出を行
う搬送アーム4とは相対的に上下移動可能に構成されて
おり、これらの上下移動を同ピッチで行うために、信号
スケール2とセンサ1とで位置検出を行っている。この
ようなエンコーダにおいては、図2に示すような信号で
最大値または最小値の方向に進み、矢印Yに示すゼロ点
で動作を制御する方法や、図3に示すような周期的なス
ケール信号を、検出内挿して位置情報を得るといった手
法がある。For example, a carrier 3 in which a wafer as a substrate to be processed is stored and a transfer arm 4 for loading and unloading the wafer are configured to be relatively movable up and down. In order to perform the detection at the same pitch, the position detection is performed by the signal scale 2 and the sensor 1. In such an encoder, a signal as shown in FIG. 2 advances in the direction of the maximum value or the minimum value and the operation is controlled at a zero point indicated by an arrow Y, or a periodic scale signal as shown in FIG. To obtain position information by detection interpolation.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このセ
ンサ1から読み出される信号には、図3に示すように直
流オフセット電圧O´が含まれている場合がある。この
原因として、回路素子等の温度変化や経年変化等の影響
により、精度が劣化すると考えられる。このようなオフ
セット電圧のずれは、絶対位置の精度に大きく影響し、
特に図4に示す搬送装置においては微少な位置ずれがウ
エハの破損等につながるため問題となっている。However, the signal read from the sensor 1 may include a DC offset voltage O 'as shown in FIG. As a cause of this, it is considered that the accuracy is deteriorated due to the influence of temperature change and aging of the circuit element and the like. Such a shift in the offset voltage greatly affects the accuracy of the absolute position,
In particular, in the transfer apparatus shown in FIG. 4, a slight displacement causes a problem such as breakage of the wafer.
【0005】また、信号検出手段としてアナログ−デジ
タル変換器を用いる場合、オフセット分を考慮して、分
割数に必要なビット数以上の変換器が必須となってしま
ったり、さらにノイズの影響を避けるために1ビットの
電圧を上げるために変換器の電圧を上げなくてはならな
いため、部品点数や消費電力等の点で問題がある。When an analog-to-digital converter is used as the signal detecting means, a converter having more bits than the number of divisions is necessary in consideration of the offset, and the influence of noise is avoided. Therefore, it is necessary to increase the voltage of the converter in order to increase the voltage of one bit, and thus there is a problem in the number of components, power consumption, and the like.
【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な回路で精度の高いオフセット調整方法を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a highly accurate offset adjusting method with a simple circuit.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、オフセット調整用の90°位相が異なる2つの信号
を検出する工程と、前記検出した信号のどちらか一方の
値が0である時、他方の検出信号の最大値および最小値
に基づいてオフセット量を算出する工程と、前記オフセ
ット量に基づいてオフセット調整を行う工程とを具備す
ることを特徴とするオフセット調整方法を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, there is provided a step of detecting two signals having a phase difference of 90 ° for offset adjustment, and a method of detecting one of the detected signals having a value of 0. And calculating an offset amount based on a maximum value and a minimum value of the other detection signal, and performing an offset adjustment based on the offset amount.
【0008】このような構成によれば、いわゆるゼロク
ロスで最大値および最小値を検出するので、コンパレー
タ回路等が不要となり、簡単な回路で位置ずれ調整を確
実に行うことができる。According to such a configuration, since the maximum value and the minimum value are detected by a so-called zero cross, a comparator circuit or the like is not required, and the displacement can be reliably adjusted by a simple circuit.
【0009】また、このような構成によれば、アナルグ
出力でオフセットを調整する場合に、オフセットを考慮
せず、アナログ−デジタル変換器のビット数をすべて位
置の内挿(分割)に使うことができる。したがって、ビ
ット数の少ないアナログ−デジタル変換器を用いて十分
に所望のオフセット調整を行うことができる。さらに、
1チップマイコン内のアナログ−デジタル変換器および
デジタル−アナログ変換で十分になるので、電気回路お
よび電源回路が簡単になる。According to such a configuration, when adjusting the offset with the analog output, it is possible to use the number of bits of the analog-digital converter for the interpolation (division) of the position without considering the offset. it can. Therefore, a desired offset adjustment can be sufficiently performed using an analog-digital converter having a small number of bits. further,
Since the analog-to-digital converter and the digital-to-analog conversion in the one-chip microcomputer are sufficient, the electric circuit and the power supply circuit are simplified.
【0010】本発明においては、90°位相が異なる2
つの信号が正弦波信号および余弦波信号であることが好
ましい。また、本発明においては、オフセット量をデジ
タル信号により算出し、そのデジタル信号をアナログ信
号に変換して、そのアナログ信号に基づいてオフセット
調整を行っても良く、オフセット量をデジタル信号によ
り算出し、そのデジタル信号に基づいてオフセット調整
を行っても良い。[0010] In the present invention, two phases having a 90 ° phase difference are used.
Preferably, the two signals are a sine wave signal and a cosine wave signal. In the present invention, the offset amount may be calculated by a digital signal, the digital signal may be converted into an analog signal, and the offset may be adjusted based on the analog signal. The offset adjustment may be performed based on the digital signal.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。まず、図4におけ
るセンサ1は、光の強弱により角度θに対して位相の異
なる2つの信号、例えば正弦波信号(SINθ)と、余
弦波信号(COSθ)とを検出する。そして、この検出
信号は、図5に示すオフセット調整回路20に入力され
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. First, the sensor 1 in FIG. 4 detects two signals having different phases with respect to the angle θ depending on the intensity of light, for example, a sine wave signal (SINθ) and a cosine wave signal (COSθ). Then, this detection signal is input to the offset adjustment circuit 20 shown in FIG.
【0012】図5は本発明の一実施形態にかかるオフセ
ット調整方法を説明するためのブロック図である。加算
アンプ21は得られたオフセット調整信号を減算するも
のであり、アナログ−デジタル変換器22はセンサから
の正弦波信号(SINθ)と、余弦波信号(COSθ)
をデジタル信号に変換するものである。FIG. 5 is a block diagram for explaining an offset adjusting method according to an embodiment of the present invention. The addition amplifier 21 subtracts the obtained offset adjustment signal, and the analog-digital converter 22 outputs a sine wave signal (SINθ) from the sensor and a cosine wave signal (COSθ).
Is converted into a digital signal.
【0013】逆三角関数部23は、正弦波信号と余弦波
信号に基づいて角度θを出力して正弦波内の位置データ
に処理するものである。判定部24は、いずれの信号が
0であるかにより正弦波信号または余弦波信号のいずれ
をラッチするかを判定する部分である。ラッチ部25は
判定部24で判定された信号をラッチする。The inverse trigonometric function section 23 outputs an angle θ based on the sine wave signal and the cosine wave signal, and processes the position data in the sine wave. The determination unit 24 is a unit that determines which of a sine wave signal and a cosine wave signal is latched based on which signal is 0. The latch unit 25 latches the signal determined by the determination unit 24.
【0014】セレクト部26は、ラッチ部25でラッチ
された信号について、信号の極性に基づいて最大値また
は最小値のどちらであるかを判断するものであり、最大
値ラッチ部27および最小値ラッチ部28は、セレクト
部26の判断に結果により最大値信号または最小値信号
をラッチするものである。また、バッファー部34は、
セレクト部26の信号よりも信号転送を遅らせるもので
ある。The selection section 26 determines whether the signal latched by the latch section 25 is the maximum value or the minimum value based on the polarity of the signal. The selection section 26 includes a maximum value latch section 27 and a minimum value latch. The unit 28 latches the maximum value signal or the minimum value signal according to the result of the determination by the selection unit 26. Further, the buffer unit 34
The signal transfer is delayed more than the signal of the selecting unit 26.
【0015】第1の加算部29は、最大値ラッチ部27
と最小値ラッチ部28にラッチされたそれぞれの信号に
基づいてオフセット調整量が求めるものである。また、
第2の加算部30は、第1の加算部29で求められたオ
フセット調整量の信号と、ラッチ部31でラッチされて
いる前回のオフセット調整量とを加算するものである。The first adder 29 includes a maximum value latch 27
And the offset adjustment amount is obtained based on the respective signals latched by the minimum value latch unit 28. Also,
The second adding unit 30 adds the signal of the offset adjustment amount obtained by the first adding unit 29 and the previous offset adjustment amount latched by the latch unit 31.
【0016】デジタル−アナログ変換器32は、第2の
加算部30で加算されたオフセット調整信号をアナログ
信号にするものであり、アンプ回路33は、そのオフセ
ット調整信号を出力調整するものである。The digital-analog converter 32 converts the offset adjustment signal added by the second adder 30 into an analog signal, and the amplifier circuit 33 adjusts the output of the offset adjustment signal.
【0017】なお、上記回路のうち、ラッチ部25およ
びラッチ部31には、立ち上がり部分で信号をラッチす
る回路を用い、最大値ラッチ部27および最小値ラッチ
部28には、ゲートがLレベルのときに信号をラッチす
る回路を用いている。In the above-mentioned circuits, a circuit for latching a signal at the rising edge is used for the latch unit 25 and the latch unit 31, and the gate of the maximum value latch unit 27 and the minimum value latch unit 28 has the L level. Sometimes a circuit that latches signals is used.
【0018】上記構成の回路を用いて本発明のオフセッ
ト調整を行う方法について説明する。なお、ここでは、
余弦波信号が0の場合について説明する。まず、90°
位相の異なる2つの信号、すなわち正弦波信号と余弦波
信号は、アナログ−デジタル変換器22によりデジタル
信号にそれぞれ変換される。このとき、得られたオフセ
ット調整信号が加算アンプ部21において減算される。
この変換器22からのデジタル信号は、それぞれSIN
θ、COSθとして、逆三角関数部23に送られ、角度
θを出力して正弦波内の位置データとして処理される。A method of performing the offset adjustment according to the present invention using the circuit having the above configuration will be described. Here,
The case where the cosine wave signal is 0 will be described. First, 90 °
The two signals having different phases, that is, the sine wave signal and the cosine wave signal, are respectively converted into digital signals by the analog-digital converter 22. At this time, the obtained offset adjustment signal is subtracted in the addition amplifier unit 21.
The digital signals from the converter 22 are respectively SIN
are sent to the inverse trigonometric function unit 23 as θ and COS θ, and the angle θ is output and processed as position data in a sine wave.
【0019】ここで、変換器22からのデジタル信号の
一方の値が0であるとき、ここでは余弦波信号が0であ
るとき、判定部24がHレベルになり、SINθの値を
ラッチ部25でラッチする。ここで、θ=0のとき、S
INθ=θとすることができるので、θ=90°、27
0°のときはCOSθの値でθが決まること、および最
大値・最小値の近辺ではほとんど値が変わらないことか
ら、正弦波の内挿数により誤差にならい程度のCOSθ
の信号の下限ビット数は判定部24の入力から外すこと
ができる。Here, when one value of the digital signal from the converter 22 is 0, here, when the cosine wave signal is 0, the judgment section 24 goes to the H level, and the value of SINθ is latched by the latch section 25. Latch. Here, when θ = 0, S
Since INθ = θ, θ = 90 °, 27
At 0 °, θ is determined by the value of COS θ, and since the value hardly changes near the maximum value / minimum value, the COS θ is similar to the error due to the interpolation number of the sine wave.
Can be excluded from the input of the determination unit 24.
【0020】次いで、ラッチ部25でラッチされた信号
はセレクト部26に送られ、セレクト部26において、
信号の極性に基づきSINθの信号が最大値または最小
値のどちらであるか判断される。そしてこの判断結果に
基づいて、最大値ラッチ部27または最小値ラッチ部2
8のどちらかのゲートを開いて信号をラッチする。ここ
で、バッファー部34においてセレクト部26の信号よ
りも信号転送が遅らせられる。Next, the signal latched by the latch section 25 is sent to the select section 26, where the select section 26
It is determined whether the signal of SINθ is the maximum value or the minimum value based on the polarity of the signal. Then, based on the determination result, the maximum value latch unit 27 or the minimum value latch unit 2
8 to open the gate and latch the signal. Here, the signal transfer in the buffer section 34 is delayed more than the signal transfer in the select section 26.
【0021】次いで、最大値ラッチ部27と最小値ラッ
チ部28にラッチされたそれぞれの信号は、第1の加算
部29によりオフセット調整量が求められ、そのオフセ
ット調整量の信号が第2の加算部30に送られ、第2の
加算部30においてラッチ部31でラッチされている前
回のオフセット調整量が今回のオフセット調整量に加算
される。Next, the respective signals latched by the maximum value latch unit 27 and the minimum value latch unit 28 are subjected to an offset adjustment amount by a first addition unit 29, and the signal of the offset adjustment amount is added to a second addition value. The previous offset adjustment amount sent to the unit 30 and latched by the latch unit 31 in the second adding unit 30 is added to the current offset adjustment amount.
【0022】その後、第2の加算部30で加算されたオ
フセット調整信号は、デジタル−アナログ変換器32に
よりアナログ信号とされ、オフセット調整信号として出
力される。その後、このオフセット調整信号はアンプ回
路33で出力を1/2にされる。また、オフセット調整
信号は加算アンプ21へと送られる。このようにして、
オフセット調整が行われる。なお、デジタル−アナログ
変換器32に1ビットシフトさせて信号を入力すること
によりアンプ回路33を不要としても良い。Thereafter, the offset adjustment signal added by the second adder 30 is converted into an analog signal by the digital-analog converter 32 and output as an offset adjustment signal. Thereafter, the output of the offset adjustment signal is halved by the amplifier circuit 33. The offset adjustment signal is sent to the addition amplifier 21. In this way,
Offset adjustment is performed. Note that the amplifier circuit 33 may be unnecessary by inputting a signal to the digital-analog converter 32 after shifting it by one bit.
【0023】上記実施形態においては、余弦波信号が0
の場合について説明しているが、本発明は、正弦波信号
が0である場合についても適用することができる。ま
た、上記実施形態においては、90°位相が異なる2つ
の信号が正弦波信号および余弦波信号である場合につい
て説明しているが、90°位相が異なるその他の2つの
信号を用いても上記と同様の効果が得られる。In the above embodiment, the cosine wave signal is 0
However, the present invention can be applied to a case where the sine wave signal is zero. Further, in the above-described embodiment, the case where two signals having a 90 ° phase difference are a sine wave signal and a cosine wave signal has been described. Similar effects can be obtained.
【0024】上記実施形態においては、オフセット量を
デジタル信号により算出し、そのデジタル信号をアナロ
グ信号に変換して、そのアナログ信号に基づいてオフセ
ット調整する場合について説明しているが、本発明は、
オフセット量をデジタル信号により算出し、そのデジタ
ル信号に基づいてオフセット調整を行う場合にも適用す
ることができる。In the above embodiment, the case has been described where the offset amount is calculated by a digital signal, the digital signal is converted to an analog signal, and the offset is adjusted based on the analog signal.
The present invention can also be applied to a case where an offset amount is calculated using a digital signal and offset adjustment is performed based on the digital signal.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のオフセッ
ト調整方法によれば、ゼロクロス点で最大値・最小値を
検出するので、位置変化が生じず、正確なオフセット調
整を行うことができる。As described above, according to the offset adjusting method of the present invention, since the maximum value and the minimum value are detected at the zero cross point, the offset can be accurately adjusted without a change in position.
【図1】位置決めセンサー信号を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a positioning sensor signal.
【図2】スケール信号を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a scale signal.
【図3】オフセットを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an offset.
【図4】オフセット調整の対象となる搬送装置の概略図
である。FIG. 4 is a schematic diagram of a transfer device to be subjected to offset adjustment.
【図5】本発明の一実施形態にかかるオフセット調整方
法を説明するためのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating an offset adjustment method according to an embodiment of the present invention.
1…センサ、2…スケール、3…キャリア、4…搬送ア
ーム、20…オフセット調整回路、21…加算アンプ
部、22…アナログ−デジタル変換部、23…逆三角関
数演算部、24…判定部、25…ラッチ部、26…選択
部、27…最大値ラッチ部、28…最小値ラッチ部、2
9…第1の加算部、30…第2の加算部、31…ラッチ
部、32…デジタル−アナログ変換部、33…アンプ
部、34…バッファー部、Y…矢印、O´…オフセッ
ト。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor, 2 ... Scale, 3 ... Carrier, 4 ... Carrier arm, 20 ... Offset adjustment circuit, 21 ... Addition amplifier part, 22 ... Analog-digital conversion part, 23 ... Inverse trigonometric function operation part, 24 ... Judgment part, 25 latch unit, 26 selection unit, 27 maximum value latch unit, 28 minimum value latch unit, 2
9: first addition unit, 30: second addition unit, 31: latch unit, 32: digital-analog conversion unit, 33: amplifier unit, 34: buffer unit, Y: arrow, O ': offset.
Claims (4)
2つの信号を検出する工程と、 前記検出した信号のどちらか一方の値が0である時、他
方の検出信号の最大値および最小値に基づいてオフセッ
ト量を算出する工程と、 前記オフセット量に基づいてオフセット調整を行う工程
と、を具備することを特徴とするオフセット調整方法。1. A step of detecting two signals having a phase difference of 90 ° for offset adjustment, and when one of the detected signals has a value of 0, a maximum value and a minimum value of the other detected signal are set to An offset adjustment method comprising: calculating an offset amount based on the offset amount; and performing an offset adjustment based on the offset amount.
弦波信号および余弦波信号であることを特徴とする請求
項1に記載のオフセット調整方法。2. The method according to claim 1, wherein the two signals having a 90 ° phase difference are a sine wave signal and a cosine wave signal.
算出し、前記デジタル信号をアナログ信号に変換して、
前記アナログ信号に基づいてオフセット調整を行うこと
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のオフセッ
ト調整方法。3. The method according to claim 1, wherein the offset amount is calculated by a digital signal, and the digital signal is converted into an analog signal.
3. The offset adjustment method according to claim 1, wherein offset adjustment is performed based on the analog signal.
算出し、前記デジタル信号に基づいてオフセット調整を
行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
オフセット調整方法。4. The offset adjustment method according to claim 1, wherein the offset amount is calculated by a digital signal, and the offset adjustment is performed based on the digital signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9917797A JPH10288538A (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Offset adjustment method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9917797A JPH10288538A (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Offset adjustment method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288538A true JPH10288538A (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=14240377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9917797A Pending JPH10288538A (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Offset adjustment method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10288538A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006003126A (en) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Canon Inc | Optical encoder |
| JP2022073305A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 太陽誘電株式会社 | Reflection type encoder |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP9917797A patent/JPH10288538A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006003126A (en) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Canon Inc | Optical encoder |
| JP2022073305A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 太陽誘電株式会社 | Reflection type encoder |
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