(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、該フレーム上に移動可能に搭載されたキャリッジと、該キャリッジを駆動する駆動機構とを備えた位置決め機構を制御して、前記キャリッジ上に保持した被動オブジェクトを目標位置へ位置付けるための制御装置において、
前記フレームに対して固定した画像センサと、
画像ディスプレイと、
前記画像センサが撮像した被撮像画像と複数のマーカとを重ね合わせて前記画像ディスプレイの画面上に表示させる、画像表示プロセッサと、
前記被撮像画像に含まれている前記被動オブジェクト上の特徴点の画像の、前記画像ディスプレイの画面上における表示位置を認識する、画像認識プロセッサと、
前記画像ディスプレイの画面上における前記複数のマーカの表示位置をユーザが任意に設定及び調節できるようにする、マーカ設定／調節機構と、
前記駆動機構を制御する駆動機構コントローラとを備え、
前記駆動機構コントローラは、前記画像ディスプレイの画面上における前記特徴点の画像の表示位置と前記複数のマーカの表示位置との間の位置関係に応じて前記駆動機構を制御する、
ことを特徴とする位置決め機構の制御装置。
【請求項２】
前記位置決め機構は、前記キャリッジが比較的高速で駆動され駆動停止後は長さ不定の制動距離を移動した後に静止する高速駆動モードと、前記キャリッジが比較的低速で駆動され駆動停止後は実質的に制動距離を要することなく静止する低速駆動モードとの、両方の駆動モードで動作可能であり、
前記駆動機構コントローラは、前記駆動機構を制御して前記高速駆動モードと前記低速駆動モードとのうちから選択した駆動モードで前記位置決め機構を動作させることを特徴とする請求項１記載の位置決め機構の制御装置。
【請求項３】
前記複数のマーカは、少なくとも第１マーカと第２マーカとを含み、
前記駆動機構コントローラは、
（ａ）前記キャリッジを前記高速駆動モードで駆動させているときに、前記画像ディスプレイの画面上において前記特徴点の画像が前記第１マーカに略々一致したならば駆動を停止させて、前記キャリッジが長さ不定の制動距離を移動した後に静止するようにし、
（ｂ）続いて、前記キャリッジを前記低速駆動モードで駆動させて、前記画像ディスプレイの画面上において前記特徴点の画像が前記第２マーカに略々一致するようにする、
ことを特徴とする請求項２記載の位置決め機構の制御装置。
【請求項４】
前記マーカ設定／調節機構は、前記第１マーカ及び前記第２マーカの前記画像ディスプレイの画面上における表示位置を個別に設定／調節できると共に、前記第１マーカと前記第２マーカとの間の間隔を固定させたまま、前記画像ディスプレイの画面上においてそれら両マーカを一括して移動させることができることを特徴とする請求項３記載の位置決め機構の制御装置。
【請求項５】
前記複数のマーカは更に補助マーカを含んでおり、前記マーカ設定／調節機構は、前記第２マーカと前記補助マーカとの間の間隔を固定させたまま、前記画像ディスプレイの画面上においてそれら両マーカを一括して移動させることができることを特徴とする請求項４記載の位置決め機構の制御装置。
【請求項６】
前記複数のマーカは、少なくとも第１マーカ、第２マーカ、及び第３マーカを含み、
前記駆動機構コントローラは、
（ａ）前記キャリッジを前記高速駆動モードで駆動させているときに、前記画像ディスプレイの画面上において前記特徴点の画像が前記第１マーカに略々一致したならば駆動を停止させて、前記キャリッジが長さ不定の制動距離を移動した後に静止するようにし、
（ｂ）続いて、前記キャリッジを前記低速駆動モードで駆動させて、前記画像ディスプレイの画面上において前記特徴点の画像が前記第２マーカに略々一致するようにし、
（ｃ）続いて、前記キャリッジを前記低速駆動モードで駆動させて、前記画像ディスプレイの画面上における前記第２マーカと前記第３マーカとの間の間隔に対応した距離だけ前記キャリッジを移動させることによって、前記画像ディスプレイの画面上において前記特徴点の画像が前記第３マーカに略々一致するようにする、
ことを特徴とする請求項２記載の位置決め機構の制御装置。
【請求項７】
前記マーカ設定／調節機構は、前記第１マーカ、前記第２マーカ、及び前記第３マーカの前記画像ディスプレイの画面上における表示位置を個別に設定／調節できると共に、前記第１マーカ、前記第２マーカ、及び前記第３マーカの夫々の間の間隔を固定させたまま、前記画像ディスプレイの画面上においてそれら３つのマーカを一括して移動させることができることを特徴とする請求項６記載の位置決め機構の制御装置。
【請求項８】
前記複数のマーカは更に補助マーカを含んでおり、前記マーカ設定／調節機構は、前記第３マーカと前記補助マーカとの間の間隔を固定させたまま、前記画像ディスプレイの画面上においてそれら両マーカを一括して移動させることができることを特徴とする請求項７記載の位置決め機構の制御装置。
【請求項９】
前記駆動機構は、前記低速駆動モードにおいては、前記キャリッジを一度に所定ステップ移動量だけ移動させるステップ駆動によって前記キャリッジを駆動し、
前記駆動機構コントローラは、前記ステップ（ｂ）においては、前記キャリッジのステップ駆動を１回行うごとに、前記画像ディスプレイの画面上において前記特徴点の画像が前記第２マーカに略々一致したか否かを調べ、その結果に応じて更に前記キャリッジのステップ駆動を行うか否かを決定し、一方、前記ステップ（ｃ）においては、前記画像ディスプレイの画面上における前記第２マーカと前記第３マーカとの間の間隔に対応した回数だけ、前記キャリッジを連続的にステップ駆動する、
ことを特徴とする請求項６記載の位置決め機構の制御装置。
【請求項１０】
前記複数のマーカが、前記画像ディスプレイの画面上における前記特徴点の画像の移動方向に対して略々垂直に延在する互いに平行な複数の直線マーカであることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項記載の位置決め機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置決め機構の制御装置に関し、より詳しくは、フレームと、該フレーム上に移動可能に搭載されたキャリッジと、該キャリッジを駆動する駆動機構とを備えた位置決め機構を制御して、前記キャリッジ上に保持した被動オブジェクトを目標位置へ位置付けるための制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレームと、該フレーム上に移動可能に搭載されたキャリッジと、該キャリッジを駆動する駆動機構とを備えた位置決め機構は、様々な製造機械、測定機器、それに事務機械などに広く用いられている。特に、駆動機構の動力源としてステッピングモータを使用したものは、駆動機構の制御をパーソナル・コンピュータやワンチップ・コンピュータなどで容易に行うことができ、また、ステッピングモータで送りネジを回転させる構造とすることで、高い位置決め精度が簡単に得られ、更に、制御定数や制御シーケンスの変更も容易であることから、近年、ますます多くの用途に用いられるようになってきた。ただし、ステッピングモータには、急加速や急減速を行ったり、回転速度を上げすぎたりすると、脱調によって誤動作を発生し、意図した制御結果が得られなくなるおそれがあるという短所が付随している。従って、加減速を比較的緩やかにしなければならず、最高回転速度にも限界があることから、ステッピングモータでキャリッジを駆動するようにした位置決め機構では、その位置決め動作に伴うキャリッジの移動量が大きい場合には、その位置決め動作の応答速度が遅くなり、位置決め作業に時間がかかるという問題が生じていた。
【０００３】
この問題を解決するための１つの有効な方法は、キャリッジを比較的高速で駆動する高速駆動モードと、キャリッジを比較的低速で駆動する低速駆動モードとの両方で位置決め機構を動作させるようにし、高速駆動モードに関しては、例えば直流モータなどでキャリッジを駆動することにより、急加速、急減速、及び高速でのキャリッジの移動を可能にし、それによって「粗」位置決めを行うようにするというものである。そして、その粗位置決めに続いて、ステッピングモータでキャリッジをステップ駆動する低速駆動モードを実行して「精密」位置決めを行うようにする。このようにすれば、キャリッジをステッピングモータでステップ駆動することによって得られる、容易に高精度の位置決めが行えるという利点を確保しつつ、位置決め作業全体としての高速化を達成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の方式の位置決め機構においては、高速駆動モードで駆動していたキャリッジの駆動を停止させたときに、イナーシャのために（特に、モータのロータのイナーシャが大きく影響する）、キャリッジは即座に静止することができず、ある程度の制動距離を移動した後に静止することになり、しかもその制動距離は、一定しておらず、その都度異なった長さになる。この制動距離の長さは、位置決め機構の様々な箇所に作用する摩擦力の影響を受けるが、それら摩擦力は、位置決め機構を設置している環境の温度、位置決め機構の稼動開始時点からの連続運転時間、それに、最後に位置決め機構に給油してからの経過時間などの、多くの要因によって変化する。
【０００５】
このように、制動距離の長さがばらつき、その予測が困難であることから、高速駆動モードで駆動していたキャリッジの駆動を、目標位置のどれほど手前で停止させて制動状態へ入れるべきかを適切に判断することは容易でなく、しかも駆動停止の最適位置は、位置決め機構を運転している間にも変動する。もし、駆動停止のための最適位置を選定することができなければ、後に続く精密位置決めのための時間が長くかかるようになり、その結果、位置決め作業の全体としての時間が長くなり、その作業のスループットが低く抑えられてしまう。
【０００６】
また、粗位置決め動作とそれに続く精密位置決め動作とを含む複合シーケンスを実行するに際しては、高速駆動モードでのキャリッジの駆動を停止して制動を開始する駆動停止位置ばかりでなく、精密位置決めによる最終目標位置などの制御定数の設定を準備作業として行う必要があり、また、位置決め作業中にそれら制御設定の変更が必要になることもあるが、そのような制御定数の設定や変更の作業は、多くの場合、面倒で時間のかかる作業であり、それらのことが、上述した方式で位置決めを行う際の大きな制約となっていた。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであり、本発明の目的は、フレームと、該フレーム上に移動可能に搭載されたキャリッジと、該キャリッジを駆動する駆動機構とを備えた位置決め機構を制御して、前記キャリッジ上に保持した被動オブジェクトを目標位置へ位置付けるための制御装置において、位置決め作業のための準備作業や、位置決め作業における制御定数の変更作業を、ユーザの直感に即した、容易な方法で行えるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、上述した種類の位置決め機構の制御装置において、前記フレームに対して固定した画像センサと、画像ディスプレイと、前記画像センサが撮像した被撮像画像と複数のマーカとを重ね合わせて前記画像ディスプレイの画面上に表示させる、画像表示プロセッサと、前記被撮像画像に含まれている前記被動オブジェクト上の特徴点の画像の、前記画像ディスプレイの画面上における表示位置を認識する、画像認識プロセッサと、前記画像ディスプレイの画面上における前記複数のマーカの表示位置をユーザが任意に設定及び調節できるようにする、マーカ設定／調節機構と、前記駆動機構を制御する駆動機構コントローラとを備えることを特徴とし、また更に、前記駆動機構コントローラが、前記画像ディスプレイの画面上における前記特徴点の画像の表示位置と前記複数のマーカの表示位置との間の位置関係に応じて前記駆動機構を制御することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明にかかる位置決め機構の制御装置によれば、画像ディスプレイの画面上に、位置決めされる被動オブジェクトの画像が表示されると共に、その画像に重ね合わせるようにして複数のマーカが表示される。そして、画面上にの、被動オブジェクト上の特徴点の画像の位置と、それらマーカの表示位置との間の位置関係に従って、キャリッジの駆動機構が制御される。ユーザは、マーカ設定／調節機構を操作することによって、画像ディスプレイの画面上の複数のマーカの位置を目で確かめながら、それらマーカの位置を設定及び／または調節することができ、それによって位置決め作業を最適化することができる。従って、位置決め作業のための準備作業や、位置決め作業における制御定数の変更作業などを、ユーザの直感に即した、簡便な方法で行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態にかかる制御装置を備えた位置決め機構の斜視図、図２は図１の位置決め機構を用いて両者間の位置決めを行うレーザ・ダイオードと光ファイバの端部とを示した斜視図、図３は図１の制御装置の画像ディスプレイの画面を示した模式図、図４は図１の制御装置のパーソナル・コンピュータが実行する制御プログラムの機能を説明するための機能ブロック図、図５の（ａ）〜（ｄ）は図１の位置決め機構の動作を説明するための画像ディスプレイの画面を示した模式図である。
【００１１】
図１に示した位置決め機構１０は、本発明の実施の形態にかかる制御装置１２によって制御され、この制御装置１２は、顕微鏡ビデオカメラとして構成された画像センサ１４と、この画像センサ１４に接続されたパーソナル・コンピュータ１６と、このパーソナル・コンピュータ１６に接続された画像ディスプレイ１８及びマーカ位置調節ボックス１９とを含んでおり、パーソナル・コンピュータ１６には、位置決め制御プログラム６０（図４）がインストールされている。
【００１２】
図示した位置決め機構１０は、様々な用途に用い得るものであるが、ここではその具体的な一例として、レーザ・ダイオードＬＤに、このレーザ・ダイオードＬＤが射出するレーザ光を集光して導光する光ファイバＯＦを取付ける際に、その光ファイバＯＦの端部の位置決めを行うために、位置決め機構１０を用いる場合について説明する。
【００１３】
この具体例では、図２に示したように、レーザ・ダイオードＬＤは、角形リングの形状のケースＣＳの内側に取付けられており、このケースＣＳには光ファイバＯＦの外径と比べて十分に大きな内径の孔ＨＬが形成されている。この孔ＨＬに、光ファイバＯＦの端部を挿通し、その挿通した端部の先端を、レーザの集光効率が最大になる位置に位置付けた上で、瞬間接着剤を用いてケースＣＳに固定するようにする。レーザの集光効率が最大になるのは、光ファイバＯＦの端部の先端を、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面から、所定の距離（例えば１５０μｍ）だけ離れた位置に位置付けたときであることが分かっており、その位置に、光ファイバＯＦの端部の先端を、十分な精度をもって、また、迅速且つ容易に位置付けることが求められている。
【００１４】
図１に示した位置決め機構１０は、フレーム２０と、このフレーム２２上に水平方向に直線状に移動可能に搭載されたキャリッジ２２と、このキャリッジ２２を駆動する駆動機構２４とを備えている。駆動機構２４は、水平に延在する送りネジ２６と、この送りネジ２６を回転駆動するためのステッピングモータ２８及び直流モータ３０と、それらモータ２８、３０の出力軸を送りネジ２６に連結している減速機３２と、それらモータ２８、３０の夫々に付属するモータ駆動回路２８ａ、３０ａと、それらモータ駆動回路２８ａ、３０ａを制御するための、パーソナル・コンピュータ１６にインストールされた位置決め制御プログラム６０（図４）とを含んでいる。
【００１５】
送りネジ２６は、その一端が減速機構３２に支持され、その他端が支持部３４に支持されることで、フレーム２０上に回転可能に支持されている。また、フレーム２０上には、送りネジ２６と平行に延在するガイドロッド３６が配設されており、キャリッジ２２は、それら送りネジ２６及びガイドロッド３６によって、水平方向に直線状に案内され、且つ、駆動されるようにしてある。
【００１６】
尚、以下の説明では、図１に矢印で示したように、送りネジ２６の延在方向をＺ方向とし、鉛直方向をＸ方向とし、それらに直交する水平方向をＹ方向とする直角座標系に基づいて、方向を言い表すことにする。また、特に、Ｚ方向に関しては、減速機構３２から支持部３４へ向かう方向を＋Ｚ方向とし、その逆を−Ｚ方向とする。
【００１７】
キャリッジ２２上には、Ｘ方向リニアアクチュエータとＹ方向リニアアクチュエータとを組合せた２次元アクチュエータを装備した被動オブジェクト保持機構４０が取付けられている。被動オブジェクトとは、キャリッジ２２で移動されることによって位置決めされるオブジェクトの意味であり、ここで説明する具体例では、光ファイバＯＦの端部が被動オブジェクトに該当する。位置決め作業を実行する際には、この光ファイバＯＦの端部を、その先端を＋Ｚ方向へ向けて被動オブジェクト保持機構４０に把持させる。被動オブジェクト保持機構４０には、２次元アクチュエータ駆動回路４０ａが付属しており、この２次元アクチュエータ駆動回路４０ａはパーソナル・コンピュータ１６に接続されている。被動オブジェクト保持機構４０に把持された光ファイバＯＦの端部は、駆動機構２４によってＺ方向の位置決めがなされると共に、被動オブジェクト保持機構４０の２次元アクチュエータによってＸ方向及びＹ方向の位置決めがなされ、それらによって３次元的な位置決めがなされる。
【００１８】
フレーム２０上には、固定オブジェクト保持機構４２が、位置調節可能に取付けられている。固定オブジェクトとは、被動オブジェクトがそれに対して相対的に位置決めされる相手側のオブジェクトであり、位置決め作業の実行中にフレーム２０に対して固定された状態に保持されているオブジェクトである。ここで説明する具体例では、レーザ・ダイオードＬＤが固定オブジェクトに該当する。位置決め作業を実行する際には、このレーザ・ダイオードＬＤを、そのレーザ射出面を−Ｚ方向へ向けて固定オブジェクト保持機構４２に把持させる。
【００１９】
以上のようにして、光ファイバＯＦの端部とレーザ・ダイオードＬＤとを位置決め機構１０に取付けたならば、光ファイバＯＦの端部の先端と、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ出射面とが互いに向かい合った状態となり、また、光ファイバＯＦの端部が、レーザ・ダイオードＬＤのケースＣＳの孔ＨＬに余裕をもって挿通可能な状態となる。
【００２０】
位置決め機構１０は、Ｚ方向の位置決めに関しては、キャリッジ２２をＺ方向に移動させることによって粗位置決め動作と精密位置決め動作との両方の動作を行い、また、Ｘ方向及びＹ方向の位置決めに関しては、被動オブジェクト保持機構４０の２次元アクチュエータを作動させて、粗位置決め動作と精密位置決め動作との両方の動作を行う。そして、Ｚ方向の粗位置決め動作は、キャリッジ２２を直流モータ３０で駆動することによって行い、Ｚ方向の精密位置決め動作はキャリッジ２２をステッピングモータ２８で駆動することによって行う。
【００２１】
直流モータ３０は、起動時には大電流が流れるため急加速が可能であり、また駆動停止時には入力端子を短絡させることで大きな制動力を発生するため、急減速が可能である。また、ステッピングモータよりはるかに高速で回転させることができ、それらのことから、キャリッジ２２を比較的高速で駆動することが可能である。ただし、キャリッジ２２の駆動を停止してから、キャリッジ２２が完全に静止するまでに移動する距離である制動距離の長さは一定せず、その都度異なった長さになる。このような、直流モータ３０によるキャリッジ２２の駆動を、ここではキャリッジ２２の高速駆動モードと呼ぶことにする。
【００２２】
一方、ステッピングモータ２８は、直流モータ３０と比べれば、加速及び減速をはるかに緩やかにしなければならず、また、回転速度もはるかに低速にしなければならない。これは、加減速が急であったり、回転速度が高すぎたりすると、脱調によって誤動作を発生し、意図した制御結果が得られなくなるおそれがあるからである。ただし、駆動を停止したときには、キャリッジ２２は実質的に制動距離を要することなく静止する。ここで「実質的に制動距離を要しない」というのは、その制動距離が、ステッピングモータ２８の一刻み分のステップ回転に対応したキャリッジ２２の微細な移動距離（分解能）を超えることがないという意味である。
【００２３】
画像センサ１４は、フレーム２０に対して固定されており、従って、フレーム２０に対して固定した被写界を撮像して、その被写界の画像を表す画像データを出力する。特に図示例では、画像センサ１４は、固定オブジェクト保持機構４２に把持されたレーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面の近傍部分が、その被写界に含まれるように配設されている。画像センサ１４から出力される被写界の画像を表す画像データは、画像データ・インターフェース１４ａを介してパーソナル・コンピュータ１６に取り込まれ、画像ディスプレイ１８の画面上にその被写界の画像が表示される。画像センサ１４は、既述のごとく、顕微鏡ビデオカメラとして構成されているため、この画像ディスプレイ１８の画面上に表示される被写界の実際の大きさは非常に小さく、例えば、縦横が夫々、数百μｍから一千数百μｍ程度の大きさである。
【００２４】
画像ディスプレイ１８の画面上に表示される被写界の画像は、その画面の水平方向（左右方向）が、位置決め機構１０のＺ方向に対応し、その画面の垂直方向（上下方向）が、位置決め機構１０のＹ方向に対応するように表示される。そのため、図２に示すように、Ｙ方向に延在しているレーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面の画像ＩＳは、画像ディスプレイ１８の画面上では、垂直方向に延在しており、また、キャリッジ２２に把持されてＺ方向に移動される光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦは、画像ディスプレイ１８の画面上では、水平方向に移動することになる。
【００２５】
画像ディスプレイ１８の画面上には、更に、図３に示したように、画面の垂直方向に延在する互いに平行な４本の直線マーカ（第１マーカ５０ａ、第２マーカ５０ｂ、第３マーカ５０ｃ、及び第４マーカ５０ｄ）が、画像センサ１４によって撮像された画像に重ね合わせて表示されるようにしてある。これら４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｄの延在方向は、画面上における光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの移動方向である水平方向に対して垂直な方向である。
【００２６】
ユーザは、４本のマーカ５０ａ〜５０ｄの画面上における水平方向の表示位置を変更ないし調節することができ、換言すれば、それらマーカ５０ａ〜５０ｄを画面上で左右に移動させることができる。即ち、パーソナル・コンピュータ１６に装備されているキーボードやマウスを操作することで、それらマーカ５０ａ〜５０ｄの各々の表示位置を個別に設定することができ、その設定を変更することで、各々のマーカを画面上で個別に移動させることができる。
【００２７】
これに加えて、図示の具体例では、パーソナル・コンピュータ１６に接続したマーカ位置調節ボックス１９を操作することによっても、ユーザが、それらマーカ５０ａ〜５０ｄを画面上で移動させることができるようにしている。マーカ位置調節ボックス１９は、ジョイ・スティックと同様の機能を有する入力デバイスであり、パーソナル・コンピュータ１６のＵＳＢ端子などに接続して用いる。マーカ位置調節ボックス１９は、３つの操作子（第１ダイヤル１９ａ、第２ダイヤル１９ｂ、及び第３ダイヤル１９ｃ）と、１つの数値表示器１９ｄとを備えている。３つのダイヤル１９ａ〜１９ｃの各々は、所定角度を回転するごとにパルスを１個ずつ送出すると共に、そのときの回転方向を表す信号を送出する構造のものである。それらパルス及び信号は、パーソナル・コンピュータ１６に取り込まれ、パーソナル・コンピュータ１６の位置決め制御プログラムが、それらパルス及び信号に基づいて、どのダイヤルが、どちらの回転方向へ、どれ程の角度回転されたかを判定して、そのダイヤルに対応した画面上の１つまたは幾つかのマーカを、そのダイヤルの回転方向に応じて左または右へ、そのダイヤルの回転角度に応じた移動距離だけ移動させる処理を行う。そして、ユーザは、第１ダイヤル１９ａを回転させることで、第４マーカ５０ｄだけを画面上で左右に移動させることができ、第２ダイヤル１９ｂを回転させることで、第１マーカ５０ａ、第２マーカ５０ｂ、及び第３マーカ５０ｂの夫々の間の間隔を固定させたまま、画面上でそれら３つのマーカを一括して移動させることができ、また、第３ダイヤル１９ｃを回転させることで、４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｄの全てを、夫々の間の間隔を固定させたまま、一括して画面上で左右に移動させることができる。
これらのマーカの移動は、位置決め機構１０を使用する上で非常に便利なものであり、その利用の仕方については後に詳述する。また、数値表示器１９ｄは、その表示を切換えることで、４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｄのうちの２本の直線マーカの間の間隔に対応したキャリッジ２２の位置の間隔をμｍ単位で表示するものである。
【００２８】
図４は、パーソナル・コンピュータ１６にインストールされている位置決め制御プログラム６０の機能を表した機能ブロック図である。位置決め制御プログラム６０は、画像表示プロセッサ・モジュール６２、画像認識プロセッサ・モジュール６４、モータ駆動回路制御モジュール６６、及び２次元アクチュエータ駆動回路制御モジュール６８を含んでいる。
【００２９】
画像表示プロセッサ・モジュール６２は、画像ディスプレイ１８に表示する画像を生成するためのモジュールであり、画像センサ１４に接続した画像データ・インターフェース１４ａと、画像ディスプレイ１８と、マーカ位置調節ボックス１９とに、機能的に結合している。画像表示プロセッサ・モジュール６２は、パーソナル・コンピュータ１６のキーボードやマウスからの入力と、マーカ位置調節ボックス１９からの入力とに基づいて、画像センサ１４の被写界の画像と、４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｄとを、重ね合わせて画像ディスプレイ１８上に表示させるものである。
【００３０】
画像認識プロセッサ・モジュール６４は、画像ディスプレイ１８の画面上に表示される画像を表す画像データを解析して、画面上における光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端の表示位置を認識するものであり、また特に、画面上の個々のマーカ５０ａ〜５０ｄの表示位置に対して、この光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端の表示位置がいかなる関係にあるかを認識するものである。
【００３１】
特に、図示例においては、簡便な画像エッジ解析を行うことによって、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端の、画面上における表示位置を特定するようにしている。図３に示したように、被動オブジェクトである光ファイバＯＦの端部が目標位置へ近付くと、この光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦが、右側から画面の中へ突入してくる。画像認識プロセッサ・モジュール６４は、公知のエッジ認識法を用いて、画面上の光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端を表すエッジを認識する。この時点では、粗位置決めを実行しているため、精緻な画像エッジ解析を行う必要はなく、精度が低く処理時間の短い、簡便な画像エッジ解析を行えば十分である。
【００３２】
光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端を表すエッジは、多少のうねりをもって画面の垂直方向に延在するラインであるが、画像認識プロセッサ・モジュール６４は、そのラインを近似する、画面の垂直方向に延在する直線ＳＬを求める。
このエッジ近似直線ＳＬは、図３には想像線で示してあるが、実際には画面上に表示されず、単に画像認識プロセッサ・モジュール６４がそれを認識するだけである。画像認識プロセッサ・モジュール６４は、更に、このエッジ近似直線ＳＬの画面上における水平方向位置が、４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｄの各々の画面上における水平方向位置と略々一致したか否かを判定する。ここで「略々一致する」というのは、このエッジ近似直線ＳＬの水平方向位置と、個々の直線マーカ５０ａ〜５０ｄの水平方向位置との間の間隔が、ステッピングモータ２８の一刻み分のステップ回転に対応したキャリッジ２２の移動量（分解能）に対応した画面上における被動オブジェクトの画像の移動量よりも、小さいという意味である。
【００３３】
モータ駆動回路制御モジュール６６は、上述した画像認識プロセッサ・モジュール６４から供給される解析結果に基づいて、モータ駆動回路２８ａ及び３０ａを制御することによって、駆動機構２４がキャリッジ２２を所定のシーケンスに従って駆動するものであり、これによって、光ファイバＯＦの端部のＺ方向の位置決めが迅速且つ効率的に行われる。
【００３４】
この所定のシーケンスにおいては、先ず、キャリッジ２２を直流モータ３０によって高速駆動モードで駆動して、キャリッジ２２上の被動オブジェクト保持機構４０に把持させた光ファイバＯＦの端部を、フレーム２０上の固定オブジェクト保持機構４２に把持させたレーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面へ、比較的高速で接近させて行く（即ち、キャリッジ２２を＋Ｚ方向へ高速駆動モードで駆動する）。この高速駆動モードでのキャリッジ２２の駆動中に、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦが画像ディスプレイ１８の画面に突入して、その画像ＩＦの先端が（即ち、エッジ近似直線ＳＬが）第１マーカ５０ａに略々一致したならば、モータ駆動回路制御モジュール６６は、その高速駆動モードでのキャリッジ２２の駆動を停止させ、直流モータ３０の入力端子を短絡させて制動力を発生させ、それによって、キャリッジ２２が、長さ不定の制動距離を移動した後に静止するようにする。
【００３５】
尚、ここでは「光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端」と第１マーカ５０ａとが一致するか否かを調べているが、この位置決め機構１０は、光ファイバＯＦの端部の位置決めばかりでなく、様々なオブジェクトの位置決めに使用し得るものであり、一般的には、キャリッジ２２上に保持した位置決めしようとする被動オブジェクト上の任意の特徴点の画像と、第１マーカ５０ａとが一致するか否かを調べるようにすればよい。即ち、この具体例における「光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端」とは、「被動オブジェクト上の任意の特徴点」の１つの具体例に過ぎない。また、当業者には容易に理解されるように、被動オブジェクトと一体に運動するキャリッジ２２上の任意の特徴点も、本発明に関しては、被動オブジェクト上の任意の特徴点の均等物に該当する。
【００３６】
従って、第１マーカ５０ａは、被動オブジェクト上の特徴点の画像がこのマーカの位置へきたときに、高速駆動モードでの駆動を停止して制動を開始するところの、駆動停止／制動開始マーカである。
【００３７】
第２マーカ５０ｂは、画面上において第１マーカ５０ａの左方に位置付けられており、即ち、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの移動方向に関して第１マーカ５０ａより前方に位置付けられている。また、制動のかけられたキャリッジ２２が完全に静止したときに、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が、第１マーカ５０ａと第２マーカ５０ｂとの間で静止するように、第２マーカ５０ｂは位置付けられている。キャリッジ２２が静止したならば、続いて、モータ駆動回路制御モジュール６６は、駆動機構２４に、キャリッジ２２を低速駆動モードで駆動させ、更に＋Ｚ方向へ移動させることによって、画面上において光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が第２マーカ５０ｂに略々一致するようにする。このときの低速駆動モードでの駆動は、ステッピングモータ２８が一刻み分のステップ回転をするごとに（即ち、キャリッジ２２のステップ駆動を１回行うごとに）、画像認識プロセッサ・モジュール６４が、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端のエッジを認識して、そのエッジに対応したエッジ近似直線ＳＬを求め、その求めたエッジ近似直線ＳＬが、第２マーカ５０ｂと略々一致したか否か（即ち、そのエッジ近似直線ＳＬと、第２マーカ５０ｂとの間の間隔が、ステッピングモータ２８が一刻み分のステップ回転をするときのキャリッジ２２の移動量（分解能）に対応した、画面上における光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの移動距離より小さいか否か）を調べ、それらが略々一致していなかったならば、更にキャリッジ２２のステップ駆動を行わせるという方式で行う。
【００３８】
第２マーカ５０ｂは、キャリッジ２２の制動距離が、あり得る最長の長さになった場合であっても、キャリッジ２２が静止したときに、画面上において、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が、この第２マーカ５０ｂより手前で静止するように、即ち、第２マーカ５０ｂを超えてオーバーランすることがないような位置に設定される。このように設定するためには、第１マーカ５０ａと第２マーカ５０ｂとの間の間隔を、キャリッジ２２の可能最長制動距離に対応した画面上の距離より長く設定すればよい。ただし、それらマーカ５０ａ、５０ｂの間の間隔が不必要に長いと、上述の低速駆動モードでの駆動に要する時間が長くなり、非効率的であるため、上述の条件を満たす限りにおいてこの間隔をできるだけ短く設定することが望ましい。キャリッジ２２の可能最長制動距離は、実際に位置決め機構１０を実際に作動させて、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が、画面上のどの位置で静止するかを観察することによって、直感的に、しかも容易に推定することができ、これも本発明の大きな利点の１つである。
【００３９】
位置決め作業の用途によっては、第２マーカを、被動オブジェクト上の特徴点の位置決め目標位置に対応した画面上の位置に設定するようにしてもよく、その場合には、被動オブジェクト上の特徴点の画像が、第２マーカに略々一致した時点で、位置決め作業は完了する。しかしながら、ここで説明している具体例に関しては、第２マーカ５０ｂは最終的なＺ方向の目標位置を表示していない。即ち、ここでは、第２マーカ５０ｂは、画像ディスプレイ１８の画面上において、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端（被動オブジェクト上の特徴点の画像）を暫定的にこのマーカに位置合せするところの、暫定目標位置マーカである。
【００４０】
レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面の周囲に備えられているエレメントのうちには、光ファイバＯＦの端部のＸ方向及びＹ方向の位置決めがある程度の精度をもって達成されていないと、光ファイバＯＦの端部を最終的なＺ方向の目標位置に位置付けたときに、その光ファイバＯＦの端部と干渉するおそれのあるエレメント（例えば、ボンディング・ワイヤなど）がある。そのため、光ファイバＯＦの端部の先端を、最終的なＺ方向の目標位置より手前の、第２マーカ５０ｂによって表示されている暫定的なＺ方向の目標位置に位置決めした段階で、２次元アクチュエータ駆動回路制御モジュール６８が、２次元アクチュエータ駆動回路４０ａを制御することにより、被動オブジェクト保持機構４０の２次元アクチュエータを駆動して、光ファイバＯＦの端部のＸ方向及びＹ方向の粗位置決めを行わせる。これによって、光ファイバＯＦの端部を更に＋Ｚ方向へ移動させて最終的なＺ方向の目標位置へ位置付けても、光ファイバＯＦの端部がレーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面の周囲のエレメントと干渉するおそれがなくなる。
【００４１】
続いて、モータ駆動回路制御モジュール６６は、駆動機構２４に、キャリッジ２２を低速駆動モードで駆動させて、キャリッジ２２２を更に＋Ｚ方向へ移動させ、画面上において光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が第３マーカ５０ｃに略々一致するようにする。このときの低速駆動モードでの駆動は、第２マーカ５０ｂと第３マーカ５０ｃとの間の間隔に対応したステップ数だけステッピングモータ２８をステップ回転させて、キャリッジ２２を連続的にステップ駆動することによって行う。第２マーカ５０ｂと第３マーカ５０ｃとの間の間隔は、ユーザがそれらマーカ５０ｂ、５０ｃの表示位置を設定した時点で、画像認識プロセッサ・モジュール６４によって算出されており、また、それに対応したステッピングモータ２８のステップ回転の回数も算出されているため、この動作は、低速駆動モードで行われるにもかかわらず、比較的迅速に行われる。また、この動作は、ステッピングモータ２８を、ランピング駆動法を用いて駆動するようにすれば、更に迅速に完了することができる。
【００４２】
ユーザは、位置決め作業に先立って複数のマーカの画面上の表示位置を設定する際に、光ファイバＯＦの端部が最終的なＺ方向の目標位置に位置付けられたときに、画面上においてその光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が位置する位置に、第３マーカ５０ｃを設定する。従って、第３マーカ５０ｃは最終目標位置マーカであり、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端がこの第３マーカ５０ｃに略々一致したならば、キャリッジ２２に保持された光ファイバＯＦの端部は、十分な精度をもって最終的なＺ方向の目標位置に位置決めされている。
【００４３】
また、第４マーカ５０ｄは、第１マーカ５０ａ、第２マーカ５０ｂ、及び第３マーカ５０ｃの表示位置を、画面上の適切な位置に設定する作業を容易化するための、設定補助マーカであり、レーザ・ダイオードＬＤ上の特徴点の画像に一致させて使用する。以上に説明した４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｄの位置を適切に設定し、また適宜変更することによって、被動オブジェクトである光ファイバＯＦの端部のＺ方向の位置決め作業を、迅速且つ効率的に行うことができる。また、それら４本のマーカ５０ａ〜５０ｄの表示位置の具体的な設定の仕方については、後に位置決め作業の具体例を説明する際に詳述する。
【００４４】
続いて、２次元アクチュエータ駆動回路制御モジュール６８が、Ｚ軸方向の位置決めが完了した光ファイバＯＦの端部の、Ｘ方向及びＹ方向の精密位置決めを行い、これは、レーザ・ダイオードＬＤを発光させてレーザを射出させ、そのレーザ光を、Ｚ方向の位置決めが完了した光ファイバＯＦの端部で集光させ、光ファイバＯＦの他端に結合されている光センサで、集光したレーザ光の強度を監視しつつ、その強度が最大になるＸ方向及びＹ方向の位置を捜すことによって行われる。
【００４５】
これより、以上に説明した位置決め機構１０及びその制御装置１２を用いて行う位置決め作業の具体例について説明する。この具体例の位置決め作業においては、キャリッジ２２上の被動オブジェクト保持機構４０に把持させた光ファイバＯＦの端部の先端が、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面から、所定の距離ＤＤ（図２）だけ離れた位置にくるように、その光ファイバＯＦの端部のＺ方向の位置決めを行い、また、その先端がレーザの集光率が最大となるＸＹ位置にくるように、その光ファイバＯＦの端部のＸ方向及びＹ方向の位置決めを行う。また、ここでは、上述の所定の距離ＤＤが、一例として１５０μｍであるものとする。
【００４６】
最初にユーザは、Ｚ方向の位置決めのための準備作業として、パーソナル・コンピュータ１６のキーボードやマウスを操作して、上で説明した４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｂの画面上における表示位置を設定し、特に、それらマーカの間の間隔を設定する。これは次のようにして行う。
（１）先ず、第１マーカ（駆動停止／制動開始マーカ）５０ａの表示位置を、画面上の右辺近くの任意の位置に設定する。
【００４７】
（２）次にユーザは、実際に位置決め機構１０を高速駆動モードで駆動して、キャリッジ２２を走行させ、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が第１マーカ５０ａに略々一致したところでキャリッジ２２の駆動停止及び制動開始を行わせる試行を反復して実行する。この試行を実行すると、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦが画面の中へ突入してきて、その先端が第１マーカ５０ａに略々一致したときに、キャリッジ２２の駆動停止及び制動開始が行われ、キャリッジ２２は長さ不定の制動距離を移動した後に静止することになり、既述のごとく、この制動距離の長さは一定せず、試行のたびに異なった長さとなる。そこで、この試行を反復して、その都度、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が、画面上のどの位置で静止するかを観察する。それによってユーザは、キャリッジ２２の制動距離があり得る最長の距離になったときの、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端の画面上における静止位置を、かなり良好な精度をもって、直感的に把握することができる。
【００４８】
そして、その位置が把握できたならば、ユーザは、第２マーカ（暫定目標位置マーカ）５０ｂの表示位置を、その位置（キャリッジ２２の制動距離が可能最長制動距離になったときに、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が画面上において静止すると思われる位置）から、更に、安全のためのマージン分だけ前方へずらした位置に設定する。これによって、第１マーカ（駆動停止／制動開始マーカ）５０ａと第２マーカ（暫定目標位置マーカ）５０ｂとの間の間隔が、適切な大きさに設定される。
【００４９】
（３）次にユーザは、第２マーカ（暫定目標位置マーカ）５０ｂと第４マーカ（設定補助マーカ）５０ｄとの間の間隔を設定する。既述のごとく、第４マーカ５０ｃは、レーザ・ダイオードＬＤ上の特徴点の画像に一致させて使用するマーカであり、第２マーカ５０ｂと第４マーカ５０ｄとの間隔を適切に設定することによって、暫定目標位置に位置付けられた光ファイバＯＦの端部が、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面より十分手前に位置して、そのレーザ射出面の周囲のエレメントと干渉するおそれがないようにする。
【００５０】
（４）次にユーザは、第３マーカ（最終目標位置マーカ）５０ｃと第４マーカ（設定補助マーカ）５０ｄとの間の間隔を設定する。この間隔は、上述した、光ファイバＯＦの端部の先端と、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面との間の目標とする間隔ＤＤ（１５０μｍ）に対応した間隔に設定すればよい。
【００５１】
以上の（１）〜（４）の工程によって、Ｚ方向の位置決めのための準備作業である、４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｂの間の間隔を適切に設定する作業が完了する。
【００５２】
以上の準備作業に続いて、ユーザは、フレーム２０上の固定オブジェクト保持機構４２にレーザ・ダイオードＬＤを把持させ、また、キャリッジ２２上の被動オブジェクト保持機構４０に光ファイバＯＦの端部を把持させる。
【００５３】
続いてユーザは、固定オブジェクト保持機構４２の位置調節を行って、図３に示すように、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面の近傍部分の画像ＩＬの先端エッジが、画像ディスプレイ１８の画面上の、画面左辺近くに表示されるようにする。この先端エッジは、図３に示すように、多少のうねりをもって画面の垂直方向に延在するラインとして表示される。
【００５４】
続いてユーザは、４本のマーカ５０ａ〜５０ｄの間の間隔を固定させたまま、それら４本のマーカを一括して画面上で左右に移動させることによって、第４マーカ５０ｄを、画面上に表示されているレーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面の近傍部分の画像ＩＬの先端エッジに一致させる。第４マーカ５０ｄの表示位置をこの位置に合わせたならば、第３マーカ５０ｃの表示位置が、画面上の最終的な目標位置（即ち、光ファイバＯＦの端部が最終的なＺ方向の目標位置に位置付けられたときに、その光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が画面上に表示される位置）に位置付けられ、また、第１マーカ５０ａ及び第２マーカ５０ｂも、画面上の適切な位置に位置付けられる。
【００５５】
以上が完了したならば、ユーザは、パーソナル・コンピュータ１６の位置決め制御プログラム６０を走らせて、位置決め作業を開始させる。位置決め作業が開始したならば、キャリッジ２２が高速駆動モードで駆動されて＋Ｚ方向へ走行しはじめる。そして、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦが、画像ディスプレイ１８の画面の中へ右側から突入し、その画像ＩＦの先端が第１マーカ５０ａの位置にきたときに（図５のａ）、キャリッジ２２の駆動停止及び制動開始が行われ、キャリッジ２２は、そこから長さ不定の制動距離を移動した後に静止する（図５のｂ）。
【００５６】
ただし、その制動距離は不定であり、ばらつきがあるため、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端は、画面上の第１マーカ５０ａと第２マーカ５０ｂとの間の、不定の位置で静止する（図５のｂ）。
【００５７】
続いて、上述したように、キャリッジ２２が低速駆動モードで駆動されて、更に＋Ｚ方向へ移動され、それによって、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が、第２マーカ５０ｂによって示されている画面上の暫定目標位置に位置合わせされる（図５のｃ）。
【００５８】
続いて、上で説明したように、光ファイバＯＦの端部のＺ方向及びＹ方向の粗位置決めが行われる。
【００５９】
続いて、画面上の第２マーカ５０ｂと第３マーカ５０ｃとの間の間隔に対応したステップ数だけステッピングモータ２８が連続的にステップ回転することで、キャリッジ２２が低速駆動モードで駆動されて更に＋Ｚ方向へ移動され、光ファイバＯＦの端部の画像ＩＦの先端が第３マーカ５０ｃに略々一致する位置で、キャリッジ２２の駆動が停止され、その位置にキャリッジ２２が静止する。これによって光ファイバＯＦの端部が、十分な精度をもって最終的なＺ方向の目標位置に位置付けられ、即ち、Ｚ方向の精密位置決めが達成される。既述のごとく、キャリッジ２２を、その位置まで移動させるのに必要なステッピングモータ２８のステップ回数は、ユーザが第２マーカ５０ｂと第３マーカ５０ｃとの間の間隔を設定した時点で算出されており、そのステップ回数に応じた入力がステッピングモータ２８へ連続的に供給されるため、この駆動ステップは、低速駆動モードで行われるにもかかわらず迅速に完了する。また、このときキャリッジ２２は、低速駆動モードで駆動されるため、その駆動が停止されたならば、実質的に制動距離を要することなく即座にその位置に静止する。
【００６０】
以上の作業が完了した時点で、被動オブジェクトである光ファイバＯＦの端部のＺ方向の位置決めが達成されており、即ち、その光ファイバＯＦの端部の先端と、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面との間の間隔が、高精度で所定の間隔ＤＤ（１５０μｍ）に合わせられている。
【００６１】
続いて、上で説明したように、光ファイバＯＦの端部のＸ方向及びＹ方向の精密位置決めが行われ、それによって、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面に対する、光ファイバＯＦの端部の、３次元的な位置決めが達成される。
【００６２】
続いて、瞬間接着剤を用いて、レーザ・ダイオードＬＤのケースＣＳに光ファイバＯＦの端部を固定して、レーザ・ダイオードＬＤに光ファイバＯＦを取付ける作業が完了する。この後、互いに結合したレーザ・ダイオードＬＤ及び光ファイバＯＦを、位置決め機構１０から取外す。
【００６３】
続いて、新たなレーザ・ダイオードＬＤを固定オブジェクト保持機構４２に装着し、そのレーザ・ダイオードＬＤに取付ける光ファイバＯＦの端部を被動オブジェクト保持機構４０に装着する。新たなレーザ・ダイオードＬＤを固定オブジェクト保持機構４２に装着したときには一般的に、そのレーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面の近傍部分の画像ＩＬの先端が、第４マーカ５０ｄの表示位置から多少ずれているものである。その場合に、ユーザは、マーカ位置調節ボックス１９の第３ダイヤル１９ｃを操作して、４本の直線マーカ５０ａ〜５０ｄを、それらの間の間隔を固定したまま、一括して画面上で左右に移動させて、第４マーカ５０ｄを、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面の近傍部分の画像ＩＬの先端エッジに合わせるようにすればよく、それによって、位置決め作業のためのマーカの位置設定が完了する。
【００６４】
また、ユーザは、個々のレーザ・ダイオードＬＤごとのレーザ射出角特性のばらつきに対応するために、レーザ・ダイオードＬＤのレーザ射出面から光ファイバＯＦの端部の先端までの距離を、レーザ・ダイオードＬＤごとに変更したいと考えることがあるかも知れない。その場合には、ユーザは、マーカ位置調節ボックス１９の、第１ダイヤル１９ａまたは第２ダイヤル１９ｂを操作することによって、第１マーカ５０ａ、第２マーカ５０ｂ、及び第３マーカ５０ｃの間の相対位置を固定したまま、第４マーカ５０ｄだけを、それら３本のマーカに対して相対的に移動させるようにすればよく、それによって、その距離の変更にも容易に対応することができる。
【００６５】
以上の実施の形態では、駆動機構２４が直流モータ３０を備えており、この直流モータ３０によってキャリッジ２２を高速駆動モードで駆動するようにしていたが、これを変更して、キャリッジ２２を低速駆動モードで駆動するステッピングモータ２８を、高速駆動モードでの駆動に兼用するようにしてもよい。その場合には、例えば、ステッピングモータ２８を、脱調することを顧みずに、急加速及び高速回転が可能な駆動方式で駆動するようにし、また、急減速のための制動装置を付設するようにすればよい。
【００６６】
また、以上の実施の形態では、光ファイバＯＦの端部を、Ｘ方向及びＹ方向の粗位置決めを行わずに最終的なＺ方向の目標位置へ位置付けたならば、その光ファイバＯＦの端部とレーザ・ダイオードのエレメントとが干渉するおそれがあることから、最終的目標位置とは別に暫定的目標位置を設定して、それら目標位置を夫々、第３マーカ５０ｃと第２マーカ５０ｂとで表すようにしていた。しかしながら、そのような干渉のおそれのない位置決めの用途においては、第２マーカの表示位置を、画面上の最終的目標位置に対応した位置に設定して、被動オブジェクト上の特徴点の画像がその第２マーカに略々一致した時点で、Ｚ方向の精密位置決めが完了するようにしてもよく、その場合には、第３マーカを省略することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる位置決め機構の制御装置は、フレームと、該フレーム上に移動可能に搭載されたキャリッジと、該キャリッジを駆動する駆動機構とを備えた位置決め機構を制御して、前記キャリッジ上に保持した被動オブジェクトを目標位置へ位置付けるための制御装置であって、前記フレームに対して固定した画像センサと、画像ディスプレイと、前記画像センサが撮像した被撮像画像と複数のマーカとを重ね合わせて前記画像ディスプレイの画面上に表示させる、画像表示プロセッサと、前記被撮像画像に含まれている前記被動オブジェクト上の特徴点の画像の、前記画像ディスプレイの画面上における表示位置を認識する、画像認識プロセッサと、前記画像ディスプレイの画面上における前記複数のマーカの表示位置をユーザが任意に設定及び調節できるようにする、マーカ設定／調節機構と、前記駆動機構を制御する駆動機構コントローラとを備えている。そして、前記駆動機構コントローラが、前記画像ディスプレイの画面上における前記特徴点の画像の表示位置と前記複数のマーカの表示位置との間の位置関係に応じて前記駆動機構を制御するようにしている。
【００６８】
そのため、本発明にかかる位置決め機構の制御装置によれば、画像ディスプレイの画面上に、位置決めされる被動オブジェクトの画像が表示されると共に、その画像に重ね合わせるようにして複数のマーカが表示される。そして、画面上にの、被動オブジェクト上の特徴点の画像の位置と、それらマーカの表示位置との間の位置関係に従って、キャリッジの駆動機構が制御される。ユーザは、マーカ設定／調節機構を操作することによって、画像ディスプレイの画面上の複数のマーカの位置を目で確かめながら、それらマーカの位置を設定及び／または調節することができ、それによって位置決め作業を最適化することができる。従って、位置決め作業のための準備作業や、位置決め作業における制御定数の変更作業などを、ユーザの直感に即した、簡便な方法で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる制御装置を備えた位置決め機構の斜視図である。
【図２】図１の位置決め機構を用いて両者間の位置決めを行うレーザ・ダイオードと光ファイバの端部とを示した斜視図である。
【図３】図１の制御装置の画像ディスプレイの画面を示した模式図である。
【図４】図１の制御装置のパーソナル・コンピュータが実行する制御プログラムの機能を説明するための機能ブロック図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は図１の位置決め機構の動作を説明するための画像ディスプレイの画面を示した模式図である。
【符号の説明】
１０  位置決め機構
１２  制御装置
１４  画像センサ
１６  パーソナル・コンピュータ
１８  画像ディスプレイ
１９  マーカ位置調節ボックス
２０  フレーム
２２  キャリッジ
２４  駆動機構
２６  送りネジ
２８  ステッピングモータ
３０  直流モータ
ＬＤ  レーザ・ダイオード
ＯＦ  光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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