JP2007248299A - Photoelectric incremental type encoder - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize speeding up and price reduction of a photoelectric incremental type encoder by performing detection by using a light receiving element array of a long pitch as in the past, even if the grating pitch of a scale becomes narrow. <P>SOLUTION: In this photoelectric incremental type encoder of a three-grating type, a first grating 14 for modulating light from a light source 10, a second grating 22 formed on the scale 20, and a third grating 30 with an interference fringe 24 projected thereonto which is formed by the first and second gratings 14 and 22. The incremental type encoder is equipped with a lens optical system 50 for projecting Moire fringes 32, generated on the third grating 30, onto the light-receiving element array 40. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、３格子型の第３格子面上、又は、２格子型の第２格子面上にモアレ縞を生成させて、これを検出する光電式インクリメンタル型エンコーダに係り、特に、スケールの格子ピッチが狭くなっても、従来と同様の長いピッチの受光素子で検出でき、高速化・低価格化が実現可能な光電式インクリメンタル型エンコーダに関する。   The present invention relates to a photoelectric incremental encoder that generates and detects moiré fringes on a third grid surface of a three-grid type or a second grid surface of a two-grid type, and more particularly, a scale grid. The present invention relates to a photoelectric incremental encoder that can be detected by a light receiving element having a long pitch as in the prior art even when the pitch is narrowed, and that can achieve high speed and low price.

例えば特許文献１の図５に示されるように、光源からの光を変調するための第１格子と、スケール上に形成された第２格子と、前記第１、第２格子によって形成された干渉縞が投影される、第３格子が一体化された受光素子アレイを備え、メインスケール上に配置された光学格子（第２格子）を、３格子原理と受光素子アレイで検出する方法がある。   For example, as shown in FIG. 5 of Patent Document 1, the first grating for modulating light from the light source, the second grating formed on the scale, and the interference formed by the first and second gratings. There is a method of detecting an optical grating (second grating) arranged on a main scale by using a three-grating principle and a light-receiving element array, which includes a light-receiving element array in which fringes are projected and a third grating is integrated.

この３格子原理を用いた反射型エンコーダの場合、特許文献１の図６に示されるように、被検出スケールの格子ピッチに合わせて、受光素子アレイのピッチを決定している。   In the case of a reflective encoder using the three-grid principle, as shown in FIG. 6 of Patent Document 1, the pitch of the light receiving element array is determined in accordance with the grating pitch of the detected scale.

ここで、検出するべきスケールの格子ピッチを狭くすると、受光素子アレイのピッチも合わせて狭くしなければ検出できない。例えば、格子ピッチを１μｍとすると、受光素子アレイのピッチは０．２５μｍ（４相を検出する場合）にしなければならない。   Here, if the lattice pitch of the scale to be detected is narrowed, it cannot be detected unless the pitch of the light receiving element array is also narrowed. For example, if the grating pitch is 1 μm, the pitch of the light receiving element array must be 0.25 μm (when four phases are detected).

特開２００５−１６４５１５号公報（図５、図６）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-164515 (FIGS. 5 and 6)

しかしながら、半導体デバイスとして検出できる受光素子アレイ（フォトダイオード構造）のピッチには制限がある。又、実現できたとしても、個々のフォトダイオードのパターンの周囲長が長くなってしまって、パターン境界部に形成される接合容量が大きくなってしまい、検出の高速化が困難になるという問題点を有する。   However, the pitch of the light receiving element array (photodiode structure) that can be detected as a semiconductor device is limited. Even if it can be realized, the peripheral length of each photodiode pattern becomes long, and the junction capacitance formed at the pattern boundary portion becomes large, which makes it difficult to increase the detection speed. Have

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、スケールの格子ピッチが狭くなっても、従来と同様の長いピッチの受光素子（アレイ）で検出でき、高速化・低価格化を実現可能な技術を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and even if the lattice pitch of the scale is narrow, it can be detected by a light receiving element (array) having the same long pitch as the conventional one, and the speed and cost are reduced. It is an object to provide a technology capable of realizing the above.

本発明は、光源からの光を変調するための第１格子と、スケール上に形成された第２格子と、前記第１、第２格子によって形成された干渉縞が投影される第３格子とを有する３格子型の光電式インクリメンタル型エンコーダにおいて、前記第３格子で生じるモアレ縞を受光素子に投影するためのレンズ光学系を備えることにより、前記課題を解決したものである。   The present invention includes a first grating for modulating light from a light source, a second grating formed on a scale, and a third grating on which interference fringes formed by the first and second gratings are projected. The above-mentioned problem is solved by providing a lens optical system for projecting moire fringes generated in the third grating onto a light receiving element.

前記レンズ光学系を、レンズの焦点位置にアパーチャが配設されたテレセントリック光学系とすることができる。   The lens optical system may be a telecentric optical system in which an aperture is disposed at the focal position of the lens.

更に、前記テレセントリック光学系の開口数を、モアレ縞ピッチの半分よりも短いピッチの縞をカットするように設定して、第３格子のパターンを検出せずに、モアレ縞のみを歪無く検出することもできる。   Further, the numerical aperture of the telecentric optical system is set so as to cut stripes having a pitch shorter than half of the moire fringe pitch, and only the moire fringes are detected without distortion without detecting the pattern of the third grating. You can also.

又、前記光源からの光を、スケール移動方向に対して横方向から入射するようにして、受光素子アレイをスケール移動方向に伸ばし、スケール上のごみなどによる影響の感度を低減することもできる。   In addition, the light from the light source can be incident from the lateral direction with respect to the scale moving direction, and the light receiving element array can be extended in the scale moving direction to reduce the sensitivity of the influence of dust on the scale.

又、前記モアレ縞が生じている第３格子面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子面とが１点で交差するシャインプルーフ光学系を構成するようにして、レンズ光学系の光軸が第３格子面に対して傾いていても、第３格子面で生じているモアレ縞の全面をピントぼけなく検出することもできる。   The optical axis of the lens optical system is configured so as to constitute a Scheimpflug optical system in which the third grating surface on which the moire fringes are formed, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element surface intersect at one point. Can be detected without defocusing the entire surface of moire fringes generated on the third lattice plane.

又、前記スケール上に、第２格子に隣接して原点パターンを形成すると共に、前記第３格子に隣接して、該原点パターンの透過部を設け、主信号検出用受光素子に隣接して配設した原点信号検出用受光素子により、主信号と原点信号を同時に検出可能とすることができる。   On the scale, an origin pattern is formed adjacent to the second grating, and a transmission portion of the origin pattern is provided adjacent to the third grating, and is arranged adjacent to the light receiving element for main signal detection. The main signal and the origin signal can be detected simultaneously by the provided origin signal detection light receiving element.

又、前記原点パターン形成面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子面とが１点で交差するシャインプルーフ光学系を構成するようにして、原点パターンをピントぼけなく検出することもできる。   In addition, the origin pattern can be detected without being out of focus by configuring a Scheimpflug optical system in which the origin pattern forming surface, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element surface intersect at one point.

本発明は、又、光源からの光を変調するための第１格子と、スケール上に形成された第２格子とを有し、前記第１格子のセルフイメージと第２格子とによって形成されたモアレ縞を検出するようにされた２格子型の光電式インクリメンタル型エンコーダにおいて、前記スケール上で生じるモアレ縞を受光素子に投影するためのレンズ光学系を備えることにより、前記課題を解決したものである。   The present invention also includes a first grating for modulating light from the light source and a second grating formed on the scale, and formed by the self-image of the first grating and the second grating. In the two-lattice photoelectric incremental encoder designed to detect moiré fringes, the above problem is solved by providing a lens optical system for projecting moiré fringes generated on the scale onto a light receiving element. is there.

前記レンズ光学系を、レンズの焦点位置にアパーチャが配設されたテレセントリック光学系とすることができる。   The lens optical system may be a telecentric optical system in which an aperture is disposed at the focal position of the lens.

更に、前記テレセントリック光学系の開口数を、モアレ縞ピッチの半分よりも短いピッチの縞をカットするように設定して、歪の無い波形を検出することができる。   Furthermore, the numerical aperture of the telecentric optical system can be set so as to cut a fringe having a pitch shorter than half of the moire fringe pitch, and a waveform without distortion can be detected.

又、前記光源からの光を、スケール移動方向に対して横方向から入射するようにして、受光素子アレイをスケール移動方向に伸ばし、スケール上のごみなどによる影響の感度を低減することもできる。   In addition, the light from the light source can be incident from the lateral direction with respect to the scale moving direction, and the light receiving element array can be extended in the scale moving direction to reduce the sensitivity of the influence of dust on the scale.

又、前記モアレ縞が生じているスケール面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子面とが１点で交差するシャインプルーフ光学系を構成するようにして、モアレ縞の全面をピントぼけ無く検出することもできる。   Further, the entire surface of the moire fringes can be defocused by forming a Scheimpflug optical system in which the scale surface where the moire fringes are generated, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element surface intersect at one point. It can also be detected.

又、前記スケール上に、第２格子に隣接して原点パターンを形成し、主信号検出用受光素子に隣接して配設された原点信号検出用受光素子により、主信号と原点信号を同時に検出可能とすることができる。   Further, an origin pattern is formed on the scale adjacent to the second grating, and the main signal and the origin signal are detected simultaneously by the origin signal detecting light receiving element disposed adjacent to the main signal detecting light receiving element. Can be possible.

又、前記原点パターン形成面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子面とが１点で交差するシャインプルーフ光学系を構成するようにして、モアレ縞と原点パターンの両方をピントぼけなく検出することもできる。   The origin pattern forming surface, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element surface constitute a Scheimpflug optical system that intersects at one point so that both moire fringes and origin patterns can be detected without blurring. You can also

本発明によれば、第３格子面上（３格子型の場合）、又は、第２格子面上（２格子型の場合）にモアレ縞を生成させても、これをレンズ光学系で検出することにより、長いピッチの受光素子（アレイ）で検出することができる。したがって、スケールの格子ピッチが狭くなっても、従来と同様の長いピッチの受光素子（アレイ）で検出でき、高速化・低価格化が実現できる。   According to the present invention, even if moire fringes are generated on the third grating surface (in the case of the three grating type) or on the second grating surface (in the case of the two grating type), this is detected by the lens optical system. Thus, it is possible to detect with a light receiving element (array) having a long pitch. Therefore, even if the lattice pitch of the scale becomes narrow, it can be detected by a light receiving element (array) having a long pitch as in the conventional case, and high speed and low price can be realized.

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の第１実施形態は、図１に示す如く、光源１０からの光を変調するための第１格子１４と、スケール２０上に形成された第２格子２２と、前記第１、第２格子によって形成された干渉縞２４が投影される第３格子３０とを有する３格子型光電式インクリメンタル型エンコーダにおいて、前記第３格子３０を通過して生じるモアレ縞３２を受光素子アレイ４０に投影するための、レンズ５２を含むレンズ光学系５０を設けたものである。   As shown in FIG. 1, the first embodiment of the present invention includes a first grating 14 for modulating light from a light source 10, a second grating 22 formed on a scale 20, and the first and second gratings. In a three-grating photoelectric incremental encoder having a third grating 30 on which an interference fringe 24 formed by a grating is projected, a moire fringe 32 generated through the third grating 30 is projected onto the light receiving element array 40. Therefore, a lens optical system 50 including a lens 52 is provided.

ここで、第１格子１４のピッチをＰ１（例えば１μｍ）、第２格子２２のピッチをＰ２（例えば１μｍ）、第３格子３０のピッチをＰ３（例えば１．０１μｍ）とし、モアレ縞３２のピッチをＰＭ（例えば１０１μｍ）とすると、ピッチＰ１とＰ３を次式のように定める。 Here, the pitch of the first grating 14 is P 1 (for example, 1 μm), the pitch of the second grating 22 is P 2 (for example, 1 μm), and the pitch of the third grating 30 is P 3 (for example, 1.01 μm). Assuming that the pitch of 32 is P M (for example, 101 μm), the pitches P 1 and P 3 are determined as follows.

Ｐ１＝Ｐ２ ・・・ （１）
Ｐ３＝（Ｐ１×ＰＭ）／（ＰＭ−Ｐ１） ・・・ （２） P 1 = P 2 (1)
P 3 = (P 1 × P M) / (P M -P 1) ··· (2)

レンズ光学系５０の倍率も、モアレ縞３２のピッチＰＭが受光素子アレイ４０のピッチに合わせて結像するよう設定する。 Magnification of the lens optical system 50 also pitch P M of the moire fringes 32 is set to imaging in accordance with the pitch of the light receiving element array 40.

そして、第３格子面を通過して生じるピッチＰＭのモアレ縞３２を、レンズ光学系５０によって受光素子アレイ４０へ導くことにより、スケール２０上の格子ピッチＰ２が例えば１μｍと細かくても、例えば１０１μｍという長いピッチの受光素子アレイ４０で検出できる。 Then, moire fringes 32 of pitch P M caused by passing through the third grating surface, by directing to the light receiving element array 40 by the lens optical system 50, even fine lattice pitch P 2 is, for example 1μm on the scale 20, For example, it can be detected by the light receiving element array 40 having a long pitch of 101 μm.

次に、本発明の第２実施形態を詳細に説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail.

本実施形態は、図２に示す如く、レンズ５２の焦点位置にアパーチャ５４が配設されたテレセントリック光学系６０を用いると共に、第３格子３０を通過したピッチＰＭのモアレ縞３２のみを検出するように、光学系の開口数ＮＡを規定したものである。 This embodiment, as shown in FIG. 2, the aperture 54 at the focal position of the lens 52 with use of telecentric optical system 60 which is arranged to detect only the Moire fringes 32 of pitch P M that has passed through the third grating 30 In this way, the numerical aperture NA of the optical system is defined.

具体的には、モアレ縞ピッチＰＭの半分よりも短いピッチの縞をカットするために、光学系の開口数ＮＡを次式のように設定する。 More specifically, in order to cut short pitch fringes than half the moiré fringe pitch P M, it sets the numerical aperture NA of an optical system as in the following equation.

ＮＡ＝ｆ×λ ・・・ （３）       NA = f × λ (3)

ここで、ｆはモアレ縞３２の空間周波数、λは、光の波長である。   Here, f is the spatial frequency of the moire fringes 32, and λ is the wavelength of light.

今、レンズ５２の焦点距離をＬ、アパーチャ５４の開口径をＤとすると、次式の関係が成立する。   Assuming that the focal length of the lens 52 is L and the aperture diameter of the aperture 54 is D, the following relationship is established.

Ｄ＝２×Ｌ×ＮＡ ・・・ （４）       D = 2 × L × NA (4)

これにより、光学系６０が第３格子３０のパターンを解像しなくなるので、歪が無い波形の検出が実現できる。   Thereby, since the optical system 60 does not resolve the pattern of the third grating 30, it is possible to detect a waveform without distortion.

又、テレセントリック光学系６０であるので、受光素子アレイ４０とレンズ５２の間隔の自由度が高い。   Further, since the telecentric optical system 60 is used, the degree of freedom in the interval between the light receiving element array 40 and the lens 52 is high.

次に、本発明の第３実施形態を詳細に説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail.

本実施形態は、図３に示す如く、スケール２０の移動方向（紙面に垂直な方向）に対して横方向から光を入射するようにしたものである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, light is incident from the lateral direction with respect to the moving direction of the scale 20 (direction perpendicular to the paper surface).

これにより、受光素子アレイ４０をスケール移動方向に伸ばすことができるので、スケール２０上のごみなどによる影響の感度を低減させることができる。   Thereby, since the light receiving element array 40 can be extended in the scale moving direction, it is possible to reduce the sensitivity of the influence of dust on the scale 20.

なお、図３の光学系では、モアレ縞が生じている面がレンズ光学系の光軸に対して傾いているため、光軸から離れたたところにはピントが合わない。   In the optical system of FIG. 3, the surface on which the moire fringes are generated is inclined with respect to the optical axis of the lens optical system, and thus the focus is not achieved at a position away from the optical axis.

そこで、図４に示す第４実施形態のように、モアレ縞が生じている面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子アレイ面が１点で交差するように配置して、いわゆるシャインプルーフ光学系を採用することにより、第３格子面上で生じているモアレ縞３２の全面をピントぼけ無く検出することが可能となる。なお、各面の角度は同一角度であれば像の大きさは１：１となるが、必ずしも同一である必要は無い。   Therefore, as in the fourth embodiment shown in FIG. 4, the surface where moire fringes are generated, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element array surface are arranged so as to intersect at one point, so-called Scheinproof. By adopting the optical system, it is possible to detect the entire surface of the moire fringes 32 generated on the third grating surface without being out of focus. If the angles of the surfaces are the same, the size of the image is 1: 1, but it is not necessarily the same.

次に、本発明の第５実施形態を詳細に説明する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail.

本実施形態においては、スケール２０上に、主信号たるインクリメンタルパターン（第２格子２２）のほかに、原点パターン２６が配置されている。   In the present embodiment, an origin pattern 26 is arranged on the scale 20 in addition to the incremental pattern (second grating 22) that is a main signal.

そして、第３格子３０と隣接して格子のない透過部３４を設けると共に、主信号検出用の受光素子アレイ４０に隣接して、原点信号検出用の受光素子アレイ４２を配置する。   Then, a transmission part 34 having no grating is provided adjacent to the third grating 30, and a light receiving element array 42 for detecting an origin signal is disposed adjacent to the light receiving element array 40 for main signal detection.

更に、原点パターン２６を高精度で検出できるよう、原点パターン２６がある面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子アレイ面の交点が１点で交差するようにして、原点パターン２６を精度良く検出できるようにする。この際、第３格子面にはピントが合っていないが、モアレ縞３２のピッチが長いので、同じレンズ光学系（テレセントリック光学系６０）によって検出することができる。   Further, in order to detect the origin pattern 26 with high accuracy, the origin pattern 26 is made accurate so that the intersection of the surface having the origin pattern 26, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element array surface intersects at one point. Make it easy to detect. At this time, the third grating surface is not in focus, but since the pitch of the moire fringes 32 is long, it can be detected by the same lens optical system (telecentric optical system 60).

このようにして、主信号と原点信号を同時に検出することができる。   In this way, the main signal and the origin signal can be detected simultaneously.

なお、前記実施形態においては、いずれも、本発明が３格子型のインクリメンタル型エンコーダに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、図６に示す第６実施形態のように、２格子型のインクリメンタル型エンコーダにも同様に適用できる。   In any of the above-described embodiments, the present invention is applied to a three-grid incremental encoder. However, the scope of application of the present invention is not limited to this, as in the sixth embodiment shown in FIG. In addition, the present invention can be similarly applied to a two-grid incremental encoder.

本実施形態では、光源１０の出側にコリメータレンズ１２を設けて、第１格子１４のセルフイメージをスケール２０上に投影し、該第１格子１４のセルフイメージと第２格子２２とによって形成されたモアレ縞２８を検出するようにされた２格子型のインクリメンタル型エンコーダにおいて、前記スケール２０上で生じるモアレ縞２８を受光素子アレイ４０に投影するためのレンズ５２及びアパーチャ５４を含むテレセントリック光学系６０を設けたものである。   In the present embodiment, a collimator lens 12 is provided on the exit side of the light source 10, a self image of the first grating 14 is projected onto the scale 20, and the self image of the first grating 14 and the second grating 22 are formed. A telecentric optical system 60 including a lens 52 and an aperture 54 for projecting the moire fringes 28 generated on the scale 20 to the light receiving element array 40 in a two-grid incremental encoder that detects the moire fringes 28. Is provided.

本実施形態によれば、第１格子１４のセルフイメージをスケール２０上の第２格子２２に投影させて、セルフイメージと第２格子２２とのモアレ縞２８を検出することができる。   According to the present embodiment, it is possible to project the self image of the first grating 14 onto the second grating 22 on the scale 20 and detect the moire fringes 28 between the self image and the second grating 22.

又、図６に示した２格子型においても、図７に示す第７実施形態の如く、第５実施形態と同様に原点信号を同時に検出することができる。ここでは、レンズ光学系６０のピントをスケール２０（第２格子２２と原点パターン２６が配置されている面）に合わせて、原点パターン２６を直接検出し、又、同時にモアレ縞２８も検出する。これにより主信号と原点信号を同時に検出することができる。   Also in the two-grid type shown in FIG. 6, the origin signal can be detected simultaneously as in the fifth embodiment, as in the seventh embodiment shown in FIG. Here, the focus of the lens optical system 60 is adjusted to the scale 20 (the surface on which the second grating 22 and the origin pattern 26 are arranged), and the origin pattern 26 is directly detected, and at the same time, the moire fringes 28 are also detected. As a result, the main signal and the origin signal can be detected simultaneously.

ここでも、第２格子２２及び原点パターン２６がある面と、レンズ５２の中心面と、受光素子アレイ４０、４２の受光面とが１点で交差するシャインプルーフ光学系として、原点信号を検出する受光素子アレイ４２と主信号を検出する受光素子４０の両方にピントが合うようにすることができる。   Also here, the origin signal is detected as a Scheimpflug optical system in which the surface having the second grating 22 and the origin pattern 26, the center plane of the lens 52, and the light receiving surfaces of the light receiving element arrays 40 and 42 intersect at one point. It is possible to focus on both the light receiving element array 42 and the light receiving element 40 that detects the main signal.

なお、第６、第７実施形態においても、アパーチャ５４を省略して、第２実施形態と同様のレンズ５２のみを含む単純なレンズ光学系５０を用いることもできる。   In the sixth and seventh embodiments, the aperture 54 may be omitted, and a simple lens optical system 50 including only the lens 52 similar to the second embodiment may be used.

本発明の第１実施形態の要部構成を示す断面図Sectional drawing which shows the principal part structure of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の要部構成を示す断面図Sectional drawing which shows the principal part structure of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態の要部構成を示す断面図Sectional drawing which shows the principal part structure of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態の要部構成を示す断面図Sectional drawing which shows the principal part structure of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態の要部構成を示す断面図Sectional drawing which shows the principal part structure of 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態の要部構成を示す断面図Sectional drawing which shows the principal part structure of 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態の要部構成を示す断面図Sectional drawing which shows the principal part structure of 7th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０…光源
１２…コリメータレンズ
１４…第１格子（ピッチＰ１）
２０…スケール
２２…第２格子（ピッチＰ２）
２４…干渉縞
２６…原点パターン
２８、３２…モアレ縞（ピッチＰＭ）
３０…第３格子（ピッチＰ３）
３４…透過部
４０、４２…受光素子アレイ
５０…レンズ光学系
５２…レンズ
５４…アパーチャ
６０…テレセントリック光学系 10 ... light source 12 ... collimator lens 14 ... first grating (pitch P 1)
20 ... Scale 22 ... second grating (pitch P 2)
24 ... Interference fringes 26 ... Origin pattern 28, 32 ... Moire fringes (pitch P M )
30 ... Third lattice (pitch P 3 )
34 ... Transmitting section 40, 42 ... Light receiving element array 50 ... Lens optical system 52 ... Lens 54 ... Aperture 60 ... Telecentric optical system

Claims (14)

光源からの光を変調するための第１格子と、スケール上に形成された第２格子と、前記第１、第２格子によって形成された干渉縞が投影される第３格子とを有する３格子型の光電式インクリメンタル型エンコーダにおいて、
前記第３格子で生じるモアレ縞を受光素子に投影するためのレンズ光学系を備えたことを特徴とする光電式インクリメンタル型エンコーダ。 Three gratings having a first grating for modulating light from the light source, a second grating formed on the scale, and a third grating on which the interference fringes formed by the first and second gratings are projected Type photoelectric incremental encoder,
A photoelectric incremental encoder comprising a lens optical system for projecting moire fringes generated in the third grating onto a light receiving element. 前記レンズ光学系が、レンズの焦点位置にアパーチャが配設されたテレセントリック光学系とされていることを特徴とする請求項１に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   2. The photoelectric incremental encoder according to claim 1, wherein the lens optical system is a telecentric optical system in which an aperture is disposed at a focal position of the lens. 前記テレセントリック光学系の開口数が、モアレ縞ピッチの半分よりも短いピッチの縞をカットするように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   3. The photoelectric incremental encoder according to claim 2, wherein the numerical aperture of the telecentric optical system is set so as to cut a stripe having a pitch shorter than a half of the moire fringe pitch. 前記光源からの光が、スケール移動方向に対して横方向から入射するようにされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   4. The photoelectric incremental encoder according to claim 1, wherein light from the light source is incident from a lateral direction with respect to a scale moving direction. 前記モアレ縞が生じている第３格子面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子面とが１点で交差するシャインプルーフ光学系を構成するようにされていることを特徴とする請求項４に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   The shine proof optical system in which the third grating surface on which the moire fringes are formed, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element surface intersect at one point is configured. 5. A photoelectric incremental encoder according to 4. 前記スケール上に、第２格子に隣接して原点パターンが形成されると共に、
前記第３格子に隣接して、該原点パターンの透過部が設けられ、
主信号検出用受光素子に隣接して配設された原点信号検出用受光素子により、主信号と原点信号を同時に検出可能とされていることを特徴とする請求項４に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。 On the scale, an origin pattern is formed adjacent to the second grating, and
A transmission part of the origin pattern is provided adjacent to the third grating,
5. The photoelectric incremental type according to claim 4, wherein the main signal and the origin signal can be detected simultaneously by the origin signal detection photoreceptor arranged adjacent to the main signal detection photoreceptor. Encoder. 前記原点パターン形成面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子面とが１点で交差するシャインプルーフ光学系を構成するようにされていることを特徴とする請求項６に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   7. The photoelectric system according to claim 6, wherein the origin pattern forming surface, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element surface constitute a Shine proof optical system that intersects at one point. Incremental encoder. 光源からの光を変調するための第１格子と、スケール上に形成された第２格子とを有し、前記第１格子のセルフイメージと第２格子とによって形成されたモアレ縞を検出するようにされた２格子型の光電式インクリメンタル型エンコーダにおいて、
前記スケール上で生じるモアレ縞を受光素子に投影するためのレンズ光学系を備えたことを特徴とする光電式インクリメンタル型エンコーダ。 A first grating for modulating light from the light source; and a second grating formed on the scale, wherein the moiré fringes formed by the self-image of the first grating and the second grating are detected. In the two-grid photoelectric incremental encoder,
A photoelectric incremental encoder comprising a lens optical system for projecting moire fringes generated on the scale onto a light receiving element. 前記レンズ光学系が、レンズの焦点位置にアパーチャが配設されたテレセントリック光学系とされていることを特徴とする請求項８に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   9. The photoelectric incremental encoder according to claim 8, wherein the lens optical system is a telecentric optical system in which an aperture is disposed at a focal position of the lens. 前記テレセントリック光学系の開口数が、モアレ縞ピッチの半分よりも短いピッチの縞をカットするように設定されていることを特徴とする請求項９に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   10. The photoelectric incremental encoder according to claim 9, wherein a numerical aperture of the telecentric optical system is set so as to cut a stripe having a pitch shorter than half of a moire fringe pitch. 前記光源からの光が、スケール移動方向に対して横方向から入射するようにされていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   The photoelectric incremental encoder according to any one of claims 8 to 10, wherein light from the light source is incident from a lateral direction with respect to a scale moving direction. 前記モアレ縞が生じているスケール面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子面とが
１点で交差するシャインプルーフ光学系を構成するようにされていることを特徴とする請求項１１に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。 12. The shine-proof optical system in which the scale surface on which the moire fringes are generated, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element surface intersect at one point is configured. The photoelectric incremental encoder as described. 前記スケール上に、第２格子に隣接して原点パターンが形成され、
主信号検出用受光素子に隣接して配設された原点信号検出用受光素子により、主信号と原点信号を同時に検出可能とされていることを特徴とする請求項１１に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。 On the scale, an origin pattern is formed adjacent to the second grating,
12. The photoelectric incremental type according to claim 11, wherein a main signal and an origin signal can be simultaneously detected by an origin signal detection light-receiving element disposed adjacent to the main signal detection light-receiving element. Encoder. 前記原点パターン形成面と、レンズ光学系の中心面と、受光素子面とが１点で交差するシャインプルーフ光学系を構成するようにされていることを特徴とする請求項１３に記載の光電式インクリメンタル型エンコーダ。   14. The photoelectric system according to claim 13, wherein the origin pattern forming surface, the center surface of the lens optical system, and the light receiving element surface constitute a Shine proof optical system that intersects at one point. Incremental encoder.
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