JPS5945087B2 - 光電素子の感度補正回路 - Google Patents
光電素子の感度補正回路Info
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- JPS5945087B2 JPS5945087B2 JP9951578A JP9951578A JPS5945087B2 JP S5945087 B2 JPS5945087 B2 JP S5945087B2 JP 9951578 A JP9951578 A JP 9951578A JP 9951578 A JP9951578 A JP 9951578A JP S5945087 B2 JPS5945087 B2 JP S5945087B2
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- current
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- photoelectric
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光量差を検出して装置、部品等の設定位置を
制御する回路に係り、さらに詳しく述べると、光量検出
素子として複数個の光電素子を用い、それらに同じ光量
を入射した場合における光電素子の感度差を補正する回
路に関するものである。
制御する回路に係り、さらに詳しく述べると、光量検出
素子として複数個の光電素子を用い、それらに同じ光量
を入射した場合における光電素子の感度差を補正する回
路に関するものである。
例えば、半導体パターン製造工程などにおいて、ウェハ
面上にパターンマスクを位置合せをする場合、ミクロン
オーダーで極めて高精度に位置設定が成される。
面上にパターンマスクを位置合せをする場合、ミクロン
オーダーで極めて高精度に位置設定が成される。
一般にこの種の位置決めには光検出技術が適用され、光
電素子を装置の位置決め部に近接しておき、それにガラ
スファイバーなどを介して導びかれた光源を透過あるい
は反射方式により当て、位置決め体を介して得られた光
量を検出することにより行われる。ところが、この種の
光電素子には製造上などから感度ばらつきがあり、高精
度の位置決めをするためには各々の光電素子間の感度が
一定になるように感度補正を要する。
電素子を装置の位置決め部に近接しておき、それにガラ
スファイバーなどを介して導びかれた光源を透過あるい
は反射方式により当て、位置決め体を介して得られた光
量を検出することにより行われる。ところが、この種の
光電素子には製造上などから感度ばらつきがあり、高精
度の位置決めをするためには各々の光電素子間の感度が
一定になるように感度補正を要する。
まず、従来は光電素子間の感度ばらつきを極力少なくす
る方法として、同じ条件で多数の光電素子の感度を測定
し、感度が最も一致している光電素子を選択する方法で
ある。
る方法として、同じ条件で多数の光電素子の感度を測定
し、感度が最も一致している光電素子を選択する方法で
ある。
しかし、この方法は周囲温度の変化、経時変化等による
感度のドリフトなどを考えた場合、各々の特性は大きく
変化し、やはり高精度の位置決めができない。また、こ
れを解決する手段として、例えば、２個の光電素子に接
続される負荷抵抗のうち一方の抵抗をポテンショメータ
に置換して、これを調整して他方の受光素子に見かけ上
感度の合致させる方法が考えられる。
感度のドリフトなどを考えた場合、各々の特性は大きく
変化し、やはり高精度の位置決めができない。また、こ
れを解決する手段として、例えば、２個の光電素子に接
続される負荷抵抗のうち一方の抵抗をポテンショメータ
に置換して、これを調整して他方の受光素子に見かけ上
感度の合致させる方法が考えられる。
しかし、この場合、機械要素が介入させるため駆動系の
制御が煩雑となるばかりでなく信頼性、精度に乏しく、
スピードが遅くかつ自動化できない欠点がある。本発明
は上記した従来技術の欠点に鑑み、光電素子による位置
決め精度と信頼性を向上させ、制御の自動化を図ると共
に、光電素子の感度補正回路の簡素化を図ることを目的
とする。
制御が煩雑となるばかりでなく信頼性、精度に乏しく、
スピードが遅くかつ自動化できない欠点がある。本発明
は上記した従来技術の欠点に鑑み、光電素子による位置
決め精度と信頼性を向上させ、制御の自動化を図ると共
に、光電素子の感度補正回路の簡素化を図ることを目的
とする。
本発明は、前述の光電素子に補正回路を設ける方法によ
るものであつて、同じ条件にある複数個の光電素子間の
感度差を電圧信号として検出し、これをデイジタル信号
に変換し、感度差情報として記憶し、その記憶内容をさ
らにアナログ電圧信号に変換し、誤差信号として前記複
数個の光電素子のいずれかＩつにフイードバツク補正し
て他の光電素子と感度を台致させ、上記目的を達成した
ものである。
るものであつて、同じ条件にある複数個の光電素子間の
感度差を電圧信号として検出し、これをデイジタル信号
に変換し、感度差情報として記憶し、その記憶内容をさ
らにアナログ電圧信号に変換し、誤差信号として前記複
数個の光電素子のいずれかＩつにフイードバツク補正し
て他の光電素子と感度を台致させ、上記目的を達成した
ものである。
以下、添付図に従つて本発明を詳述する。
図は本発明の実施の一例で、２つの光電素子を用いた場
合における光電素子の感度補正回路図である。図中、１
，２は図示していない位置決め体に近接に配設される光
電素子なるフオトダイオードで、やはり図示していない
ガラスフアイバ一等により導かれた検出光３を受光し、
光電変換するものである。４，５はオペアンプ０Ｐ１，
０Ｐ２および同抵抗値Ｒの抵抗Ｒｌ，Ｒ２により構成さ
れた電流一電圧変換回路、６はオペアンプ０Ｐ３と各々
が同じ値の抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６により構成され
た電圧差動回路、７は電圧差動回路６のアナログ出力電
圧をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタル変
換器（以下Ａ／Ｄ変換器と略ず）、８は補正開始信号１
１により起動され、前記Ａ／Ｄ変換器出力を感度誤差情
報として記憶する記憶回路、９は記憶回路８のデイジタ
ル出力信号を再びアナログ出力電圧に変換するデイジタ
ルーアナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と略す）、１
０はオペアンプ０Ｐ４と、各々が同じ値の抵抗Ｒ７，Ｒ
８，Ｒ９，ＲｌＯと、抵抗値Ｒの抵抗Ｒｌｌとにより構
成された電圧一電流変換回路であつて、この電圧一電流
変換回路１０の出力なる補正信号は、前述のフオトダイ
オード１のカソード側に入力されている。
合における光電素子の感度補正回路図である。図中、１
，２は図示していない位置決め体に近接に配設される光
電素子なるフオトダイオードで、やはり図示していない
ガラスフアイバ一等により導かれた検出光３を受光し、
光電変換するものである。４，５はオペアンプ０Ｐ１，
０Ｐ２および同抵抗値Ｒの抵抗Ｒｌ，Ｒ２により構成さ
れた電流一電圧変換回路、６はオペアンプ０Ｐ３と各々
が同じ値の抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６により構成され
た電圧差動回路、７は電圧差動回路６のアナログ出力電
圧をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタル変
換器（以下Ａ／Ｄ変換器と略ず）、８は補正開始信号１
１により起動され、前記Ａ／Ｄ変換器出力を感度誤差情
報として記憶する記憶回路、９は記憶回路８のデイジタ
ル出力信号を再びアナログ出力電圧に変換するデイジタ
ルーアナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と略す）、１
０はオペアンプ０Ｐ４と、各々が同じ値の抵抗Ｒ７，Ｒ
８，Ｒ９，ＲｌＯと、抵抗値Ｒの抵抗Ｒｌｌとにより構
成された電圧一電流変換回路であつて、この電圧一電流
変換回路１０の出力なる補正信号は、前述のフオトダイ
オード１のカソード側に入力されている。
図示の如く接続構成された回路に？いて、その動作説明
をずれば、フオトダイオードの感度補正にあたり、まず
、同じ光量の検出光３をフオトダイオード１，２に投光
する。
をずれば、フオトダイオードの感度補正にあたり、まず
、同じ光量の検出光３をフオトダイオード１，２に投光
する。
そこでフオトダイオード１，２は検出光３を電流１１，
１２に変換する。その電流１１，１２は選別されたフオ
トダイオード１，２を用いてある故、本来同じ値である
べきであるが、前述の如く素子の劣化、経時変化等によ
り感度差が生じているため図示の如く、後段の補正回路
が作動する。すなわち、フオトダイオード１，２から得
られる電流１１，１２を後段の抵抗Ｒｌ，Ｒ２の抵抗値
を共にＲとする電流一電圧変換回路４，５により電圧Ｖ
，，２に変換する。
１２に変換する。その電流１１，１２は選別されたフオ
トダイオード１，２を用いてある故、本来同じ値である
べきであるが、前述の如く素子の劣化、経時変化等によ
り感度差が生じているため図示の如く、後段の補正回路
が作動する。すなわち、フオトダイオード１，２から得
られる電流１１，１２を後段の抵抗Ｒｌ，Ｒ２の抵抗値
を共にＲとする電流一電圧変換回路４，５により電圧Ｖ
，，２に変換する。
そのときの電流１１，１２と電圧１，２の関係は次式の
如くである。１＝１１・Ｒ，Ｖ２−１２・Ｒ 電流一電圧変換回路４，５より出力される上記電圧１，
２を、次段の電圧差動回路６に入力することによりその
出力に差動電圧Ｖ３を得る。
如くである。１＝１１・Ｒ，Ｖ２−１２・Ｒ 電流一電圧変換回路４，５より出力される上記電圧１，
２を、次段の電圧差動回路６に入力することによりその
出力に差動電圧Ｖ３を得る。
この場合電圧差動回路６に右ける抵抗Ｒ３〜Ｒ６は同じ
抵抗値であるので、差動電圧，にはＶ，＝Ｖ２−Ｖ１−
Ｒ（１２−１１） で示される入力の差分電圧が得られる。
抵抗値であるので、差動電圧，にはＶ，＝Ｖ２−Ｖ１−
Ｒ（１２−１１） で示される入力の差分電圧が得られる。
この差分電圧，を後段のＡ／Ｄ変換器７にて、デイジタ
ル信号に変換し、これは感度補正開始信号１１により感
度誤差の情報として、記憶回路８に記憶される。記憶回
路８に記憶された感度誤差のデイジタル情報は、次段の
Ｄ／Ａ変換器にてアナログ電圧Ｖ４に変換される。な旧
、ここでＡ／Ｄ変換器７とＤ／Ａ変換器９は、負の電圧
をも処理する必要があるたＹ５．両極性−オフセツトバ
イナリ型のものを使用するものとする。また、Ｄ／Ａ変
換器ｅにＡ／Ｄ変換器７と入出力特性が全く逆のものを
利用することにより、Ｖ４＝，＝Ｒ（１２−１１） の関係を得る。
ル信号に変換し、これは感度補正開始信号１１により感
度誤差の情報として、記憶回路８に記憶される。記憶回
路８に記憶された感度誤差のデイジタル情報は、次段の
Ｄ／Ａ変換器にてアナログ電圧Ｖ４に変換される。な旧
、ここでＡ／Ｄ変換器７とＤ／Ａ変換器９は、負の電圧
をも処理する必要があるたＹ５．両極性−オフセツトバ
イナリ型のものを使用するものとする。また、Ｄ／Ａ変
換器ｅにＡ／Ｄ変換器７と入出力特性が全く逆のものを
利用することにより、Ｖ４＝，＝Ｒ（１２−１１） の関係を得る。
次に、上記Ｄ／Ａ変換器９の出力電圧４を電圧一電流変
換回路１０に入力して、その出力に電流１，を得る。
換回路１０に入力して、その出力に電流１，を得る。
ここで電圧一電流変換回路１０にぉける抵抗Ｒ７，Ｒ８
，Ｒ９，ＲｌＯは同じ抵抗値で、また抵抗Ｒｌｌの抵抗
値はＲであるので、なる関係が得られる。このようにし
て、電圧一電流変換回路１０から得られる電流１，６つ
まり、電流（１，−１１）をフオトダイオード１の出力
電流にフイードバツクずれば、そのフオトダイオード１
より得られる電流は、１１＋（１２−１１）＝１２ となり、フオトダイオード２から出力される電流と合致
し６フオトダイオード１の感度がフオトダイオード２の
感度に対し補正されることになる。
，Ｒ９，ＲｌＯは同じ抵抗値で、また抵抗Ｒｌｌの抵抗
値はＲであるので、なる関係が得られる。このようにし
て、電圧一電流変換回路１０から得られる電流１，６つ
まり、電流（１，−１１）をフオトダイオード１の出力
電流にフイードバツクずれば、そのフオトダイオード１
より得られる電流は、１１＋（１２−１１）＝１２ となり、フオトダイオード２から出力される電流と合致
し６フオトダイオード１の感度がフオトダイオード２の
感度に対し補正されることになる。
したがつて、位置決め制御に先立ち、２つのダイオード
１，２の感度が同じとなるように補正を行なつてδけば
、位置決め制御時、これに同量の光が与えられたとき光
電素子間の感度不一致による位置決め誤差は避けられ、
正確な位置決め制御が自動的に達成できる。なお、光亀
素子なるフオトダイオード１，２の経年変化、劣化等に
よる感度変化と共に、そのフオトダイオードの補正回路
を構成するＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器の分解能と、抵
抗の温度による変化が考えられるが、位置決め誤差をカ
バーし得る分解能（ビツト数）を有するＡ／Ｄ変換器お
よびＤ／Ａ変換器並び（こ、許容誤差への影響を無視で
きる温度係数を有する抵抗器を選択すれば、その問題は
解決でき、それでも従来の方式に比較して信頼性が高く
、かつ簡素化が達成でき得る等で２利余るところ大であ
る。
１，２の感度が同じとなるように補正を行なつてδけば
、位置決め制御時、これに同量の光が与えられたとき光
電素子間の感度不一致による位置決め誤差は避けられ、
正確な位置決め制御が自動的に達成できる。なお、光亀
素子なるフオトダイオード１，２の経年変化、劣化等に
よる感度変化と共に、そのフオトダイオードの補正回路
を構成するＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器の分解能と、抵
抗の温度による変化が考えられるが、位置決め誤差をカ
バーし得る分解能（ビツト数）を有するＡ／Ｄ変換器お
よびＤ／Ａ変換器並び（こ、許容誤差への影響を無視で
きる温度係数を有する抵抗器を選択すれば、その問題は
解決でき、それでも従来の方式に比較して信頼性が高く
、かつ簡素化が達成でき得る等で２利余るところ大であ
る。
また、当然ながら本発明は上記の位置決め制御の実施例
に限るものでなく、光電素子を用いた光電検出による制
御装置に広く応用できるものである。尚、上述の実施例
では光電変換素子が２個設けられている場合｝こついて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく
例えば次の様に拡張することにより、光電変換素子が複
数個設けられている場合にも容易に適用することができ
る。
に限るものでなく、光電素子を用いた光電検出による制
御装置に広く応用できるものである。尚、上述の実施例
では光電変換素子が２個設けられている場合｝こついて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく
例えば次の様に拡張することにより、光電変換素子が複
数個設けられている場合にも容易に適用することができ
る。
即ち、同じ条件にあるｎ個の光電素子のうち１つを基準
の光電素子とし（上記の実施例ではフオトダイオード２
に相当す６）、更にとなり台う光電素子間の感度差を（
ｎ−１）個の電圧差動回路により（ｎ−１）個の亀圧ぱ
号として検出する。この（ｎ−１）個の電圧信号をそれ
ぞれデイジタル信号に変換して記Ｌし、更にこれを（ｎ
−１）個のアナログ雪号に変換して、上記基準の光覗素
子を除く（ｎ−１）個の光電素子にそれぞれ誤差信号と
してフイードバツク補正することにより、ｎ個の光電素
子の感度を同一にすることができる。これによると、光
電素子の補正回路は簡単で、しかも高信頼で、高精度の
自動補正が達成できる利点並びに効果がある。
の光電素子とし（上記の実施例ではフオトダイオード２
に相当す６）、更にとなり台う光電素子間の感度差を（
ｎ−１）個の電圧差動回路により（ｎ−１）個の亀圧ぱ
号として検出する。この（ｎ−１）個の電圧信号をそれ
ぞれデイジタル信号に変換して記Ｌし、更にこれを（ｎ
−１）個のアナログ雪号に変換して、上記基準の光覗素
子を除く（ｎ−１）個の光電素子にそれぞれ誤差信号と
してフイードバツク補正することにより、ｎ個の光電素
子の感度を同一にすることができる。これによると、光
電素子の補正回路は簡単で、しかも高信頼で、高精度の
自動補正が達成できる利点並びに効果がある。
添付図は本発明による光電素子の感度補正回路の一実施
例を示ず図である。 １，２・・・・・・フオトダイオード、３・・・・・・
検出光、４，５・・・・・電流一電圧変換回路、６・・
・・・・市圧差動回路、７・・・・・・Ａ／Ｄの変換器
、８・・・・記憶回路２９・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、
１０・・・・電圧一電流変換回路、Ｒ１〜Ｒｌｌ・・・
・・・抵抗、０Ｐ１〜０Ｐ４・・・・・．オペアンプ。
例を示ず図である。 １，２・・・・・・フオトダイオード、３・・・・・・
検出光、４，５・・・・・電流一電圧変換回路、６・・
・・・・市圧差動回路、７・・・・・・Ａ／Ｄの変換器
、８・・・・記憶回路２９・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、
１０・・・・電圧一電流変換回路、Ｒ１〜Ｒｌｌ・・・
・・・抵抗、０Ｐ１〜０Ｐ４・・・・・．オペアンプ。
Claims (1)
- １ 複数個設置され、同じ光量を受光する光電素子間の
感度補正回路であつて、該複数個の光電素子から得られ
る検出電流を電圧に変換する光電素子と同数の電流−電
圧変換回路と、該各々の電流−電圧変換回路の出力電圧
を入力とし、該電流−電圧変換回路間の差電圧を出力す
る電圧差動回路と、該電圧差動回路の出力電圧をディジ
タル信号に変換した後、感度誤差情報として記憶する記
憶回路と、該記憶回路に記憶されたディジタル信号をア
ナログ信号に変換し、それを前記検出電流の差分電流に
変換する電圧−電流変換回路とから成り、該電圧−電流
変換回路の出力差分電流を、前記いずれか１つの光電素
子にフィードバックし、該光電素子の感度が他の光電素
子の感度と同じになる如く補正するように構成したこと
を特徴とする光電素子の感度補正回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9951578A JPS5945087B2 (ja) | 1978-08-17 | 1978-08-17 | 光電素子の感度補正回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9951578A JPS5945087B2 (ja) | 1978-08-17 | 1978-08-17 | 光電素子の感度補正回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5526459A JPS5526459A (en) | 1980-02-25 |
| JPS5945087B2 true JPS5945087B2 (ja) | 1984-11-02 |
Family
ID=14249380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9951578A Expired JPS5945087B2 (ja) | 1978-08-17 | 1978-08-17 | 光電素子の感度補正回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945087B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170488A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | 太刀川 紀男 | 本縫い形成ミシンの下糸給糸機構 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5759184A (en) * | 1980-09-27 | 1982-04-09 | Hitachi Medical Corp | Scintilallation camera |
| JPS5847223A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-18 | Ricoh Co Ltd | 固体センサの感度補正方法 |
| JPS61105477A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-23 | Nec Corp | レ−ザ光警報装置 |
-
1978
- 1978-08-17 JP JP9951578A patent/JPS5945087B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170488A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | 太刀川 紀男 | 本縫い形成ミシンの下糸給糸機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5526459A (en) | 1980-02-25 |
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