JP2015200568A - 光学式エンコーダおよびこれを備えた装置 - Google Patents
光学式エンコーダおよびこれを備えた装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015200568A JP2015200568A JP2014079401A JP2014079401A JP2015200568A JP 2015200568 A JP2015200568 A JP 2015200568A JP 2014079401 A JP2014079401 A JP 2014079401A JP 2014079401 A JP2014079401 A JP 2014079401A JP 2015200568 A JP2015200568 A JP 2015200568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light receiving
- light
- pattern
- receiving element
- scale
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 34
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 63
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
- G01D5/38—Forming the light into pulses by diffraction gratings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Description
Pm=ABS(P2・P3/(P2−P3))
インデックス格子15を透過した空間周期Pmの光強度分布は、さらに伝搬して、像倍率Mで受光素子アレイ12上に投影される。すなわち、受光素子アレイ12上には、空間周期M・Pmの光強度分布が形成される。このときの像倍率Mは、
M=(L0+L1+L2)/(L0+L1)
で表される。
本実施例では、
M=(1+1+0.2)/(1+1)
=1.1
である。このため、受光素子アレイ12上には、第1のインデックス格子(領域A)によって、
M・Pm=1.1×ABS(4×4.074406/(4−4.074406))
=240.9432μm
の空間周期を有する光強度分布が形成される。また、第2のインデックス格子(領域B)によって、
M・Pm=1.1×ABS(4×4.065509/(4−4.065509))
=273.0653μm
の空間周期を有する光強度分布が形成される。
M・Pm=Ppd
となる場合に、正弦波出力の信号振幅が最大になる。
P3max1=3.932412μm
P3max2=4.069952μm
となる。
インデックス格子15Bの位置検出方向での格子ピッチP3(Y)は、次式で表される関数に従う。
P3(Y)=0.0434964・Y+4.069952(μm)
本実施例のインデックス格子15Bにおいて、
Pm=ABS(2・P2・P3/(2・P2−P3))
インデックス格子15を透過した空間周期Pmの光強度分布は、さらに伝搬して、像倍率Mで受光素子アレイ12上に投影される。すなわち、受光素子アレイ12上には、空間周期M・Pmの光強度分布が形成される。このときの像倍率Mは、実施例1でも示したように、
M=(L0+L1+L2)/(L0+L1)
で表される。
M=(1+1+0.2)/(1+1)
=1.1
である。このため、受光素子アレイ12上には、第1のインデックス格子(領域A)によって、
M・Pm=1.1×ABS(2×8×17.260851/(2×8−17.260851))
=240.9412μm
の空間周期を有する光強度分布が形成される。また、第2のインデックス格子(領域B)によって、
M・Pm=1.1×ABS(2×8×17.102296/(2×8−17.102296))
=273.0667μm
の空間周期を有する光強度分布が形成される。
M・Pm=Ppd
となる場合に、正弦波出力の信号振幅が最大になる。
そして、正弦波出力の信号振幅が最大になるときのインデックス格子15の格子ピッチP3をP3maxとすると、
が満たされていることが分かる。
11 発光素子
12 受光素子アレイ
14 光源格子
15 インデックス格子
20 スケール
21 スケール格子
Claims (7)
- 光源からの光を反射または透過するスケールパターンが設けられたスケールと前記スケールパターンからの光を受光するセンサとが相対移動する光学式エンコーダであって、
前記センサは、該センサと前記スケールとの相対移動方向に配列された複数の受光素子を含む受光素子アレイを有し、
該受光素子アレイには、互いに出力が足し合わされる2以上の受光素子により構成される受光素子群がピッチPで複数設けられており、
前記スケールと前記センサとの間に、前記受光素子アレイ上に前記ピッチPより小さい空間周期の光強度分布を形成する第1のパターンと前記受光素子アレイ上に前記ピッチより大きい空間周期の光強度分布を形成する第2のパターンを含む中間パターンが設けられていることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 前記第1のパターンのピッチをP3aとし、
前記第2のパターンのピッチをP3bとし、
前記スケールパターンのピッチをP2とし、
前記光源と前記スケールパターンとの間の距離をL0とし、
前記スケールパターンと前記中間パターンとの間の距離をL1とし、
前記中間パターンと前記受光素子アレイとの間の距離をL2とするとき、
または
を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学式エンコーダ。 - 前記受光素子アレイはM個の前記受光素子を含み、
前記各受光素子群は、N個の前記受光素子により構成され、
前記受光素子群の数GをG=M/Nとするとき、
または
を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の光学式エンコーダ。 - 前記第1のパターンのピッチをP3aとし、
前記第2のパターンのピッチをP3bとし、
前記スケールパターンのピッチをP2とし、
前記光源と前記スケールパターンとの間の距離をL0とし、
前記スケールパターンと前記中間パターンとの間の距離をL1とし、
前記中間パターンと前記受光素子アレイとの間の距離をL2とするとき、
または
を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学式エンコーダ。 - 前記受光素子アレイはM個の前記受光素子を含み、
前記各受光素子群は、N個の前記受光素子により構成され、
前記受光素子群の数GをG=M/Nとするとき、
または
を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の光学式エンコーダ。 - 前記中間パターンにおける前記第1および第2のパターンのピッチが連続して変化していることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光学式エンコーダ。
- 動作可能な可動部と、
請求項1から6のいずれか一項に記載の光学式エンコーダと、
該光学式エンコーダを用いて前記可動部の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014079401A JP6312505B2 (ja) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | 光学式エンコーダおよびこれを備えた装置 |
US14/675,944 US9618370B2 (en) | 2014-04-08 | 2015-04-01 | Optical encoder and apparatus provided therewith |
EP15162542.3A EP2930473B1 (en) | 2014-04-08 | 2015-04-07 | Optical encoder and apparatus provided therewith |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014079401A JP6312505B2 (ja) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | 光学式エンコーダおよびこれを備えた装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015200568A true JP2015200568A (ja) | 2015-11-12 |
JP6312505B2 JP6312505B2 (ja) | 2018-04-18 |
Family
ID=52813981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014079401A Active JP6312505B2 (ja) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | 光学式エンコーダおよびこれを備えた装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9618370B2 (ja) |
EP (1) | EP2930473B1 (ja) |
JP (1) | JP6312505B2 (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014200566A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 株式会社ソフイア | スロットマシン |
JP2017166850A (ja) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置、力覚センサ、および、装置 |
JP2018105845A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社ミツトヨ | エンコーダ |
JP6407502B1 (ja) * | 2018-02-20 | 2018-10-17 | 三菱電機株式会社 | アブソリュートエンコーダ |
US10527836B2 (en) | 2014-12-10 | 2020-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system, control method, and program |
JP2020010022A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングDr. Johannes Heidenhain Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | 位置測定装置のセンサーユニット用の光源を製作する方法及び位置測定装置 |
JP2020046223A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置、リソグラフィ装置、力覚センサ及び力覚センサを有する装置 |
US10725309B2 (en) | 2014-12-10 | 2020-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system |
US10732397B2 (en) | 2014-12-10 | 2020-08-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system, control method thereof, and program |
US10838187B2 (en) | 2015-12-10 | 2020-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Slide, set of slide and cover glass, and microscope system |
US10928620B2 (en) | 2015-12-10 | 2021-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system and method of controlling the same |
US11009693B2 (en) | 2015-12-10 | 2021-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6478605B2 (ja) | 2014-12-10 | 2019-03-06 | キヤノン株式会社 | 顕微鏡システムおよびその制御方法 |
US10648839B2 (en) * | 2017-05-22 | 2020-05-12 | Mitutoyo Corporation | Photoelectric encoder |
US20210348954A1 (en) * | 2020-05-08 | 2021-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical encoder and control apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004347465A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Mitsutoyo Corp | 光電式エンコーダ |
JP2006170964A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Olympus Corp | 反射型光学式エンコーダー |
JP2011185806A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Canon Inc | 光学式エンコーダおよび変位計測装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH102761A (ja) | 1996-06-14 | 1998-01-06 | Mitsutoyo Corp | 光電式エンコーダ |
DE19962278A1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-08-02 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
US6940608B2 (en) | 2001-03-08 | 2005-09-06 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for surface configuration measurement |
US20030174343A1 (en) | 2002-03-18 | 2003-09-18 | Mitutoyo Corporation | Optical displacement sensing device with reduced sensitivity to misalignment |
US9029757B2 (en) * | 2011-12-23 | 2015-05-12 | Mitutoyo Corporation | Illumination portion for an adaptable resolution optical encoder |
-
2014
- 2014-04-08 JP JP2014079401A patent/JP6312505B2/ja active Active
-
2015
- 2015-04-01 US US14/675,944 patent/US9618370B2/en active Active
- 2015-04-07 EP EP15162542.3A patent/EP2930473B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004347465A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Mitsutoyo Corp | 光電式エンコーダ |
JP2006170964A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Olympus Corp | 反射型光学式エンコーダー |
JP2011185806A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Canon Inc | 光学式エンコーダおよび変位計測装置 |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014200566A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 株式会社ソフイア | スロットマシン |
US10725309B2 (en) | 2014-12-10 | 2020-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system |
US11287632B2 (en) | 2014-12-10 | 2022-03-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system, control method, and program |
US10732397B2 (en) | 2014-12-10 | 2020-08-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system, control method thereof, and program |
US10527836B2 (en) | 2014-12-10 | 2020-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system, control method, and program |
US11009693B2 (en) | 2015-12-10 | 2021-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system |
US10928620B2 (en) | 2015-12-10 | 2021-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope system and method of controlling the same |
US10838187B2 (en) | 2015-12-10 | 2020-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Slide, set of slide and cover glass, and microscope system |
JP2017166850A (ja) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置、力覚センサ、および、装置 |
JP2018105845A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社ミツトヨ | エンコーダ |
WO2019162998A1 (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | 三菱電機株式会社 | アブソリュートエンコーダ |
CN110392820B (zh) * | 2018-02-20 | 2020-05-01 | 三菱电机株式会社 | 绝对编码器 |
CN110392820A (zh) * | 2018-02-20 | 2019-10-29 | 三菱电机株式会社 | 绝对编码器 |
KR102037786B1 (ko) * | 2018-02-20 | 2019-10-29 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 앱솔루트 인코더 |
KR20190102172A (ko) * | 2018-02-20 | 2019-09-03 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 앱솔루트 인코더 |
TWI660159B (zh) * | 2018-02-20 | 2019-05-21 | 日商三菱電機股份有限公司 | 絕對編碼器 |
JP6407502B1 (ja) * | 2018-02-20 | 2018-10-17 | 三菱電機株式会社 | アブソリュートエンコーダ |
JP2020010022A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングDr. Johannes Heidenhain Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | 位置測定装置のセンサーユニット用の光源を製作する方法及び位置測定装置 |
JP7328798B2 (ja) | 2018-07-02 | 2023-08-17 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 位置測定装置のセンサーユニット用の光源を製作する方法及び位置測定装置 |
JP2020046223A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置、リソグラフィ装置、力覚センサ及び力覚センサを有する装置 |
US11085799B2 (en) | 2018-09-14 | 2021-08-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection apparatus that detects a position of an object by detecting light from a scale, and lithography apparatus, force sensor, and apparatus having force sensor including the position detection apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2930473A1 (en) | 2015-10-14 |
US20150285662A1 (en) | 2015-10-08 |
US9618370B2 (en) | 2017-04-11 |
JP6312505B2 (ja) | 2018-04-18 |
EP2930473B1 (en) | 2017-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6312505B2 (ja) | 光学式エンコーダおよびこれを備えた装置 | |
JP4724496B2 (ja) | 光学式エンコーダ | |
JP6032936B2 (ja) | バーニア方式位置検出エンコーダ用スケール、バーニア方式位置検出エンコーダおよびこれを備えた装置 | |
JP4416544B2 (ja) | 光学式変位測定装置 | |
US20040090637A1 (en) | Interferential position measuring arrangement | |
JP5562076B2 (ja) | 光学式エンコーダおよび変位計測装置 | |
JP6032924B2 (ja) | エンコーダ | |
JP7148337B2 (ja) | 位置検出装置、リソグラフィ装置、力覚センサ及び力覚センサを有する装置 | |
WO2007049480A1 (ja) | 光学式絶対値エンコーダ | |
JP3963885B2 (ja) | 反射型光学式エンコーダーのセンサヘッド | |
JP6035467B2 (ja) | 反射型エンコーダ | |
JP2011099869A (ja) | 光学式エンコーダ | |
JP2002243503A (ja) | 光学式エンコーダ | |
JP2007315919A (ja) | エンコーダ | |
JP2018096807A (ja) | 光電式エンコーダ | |
JP2017053672A (ja) | エンコーダ | |
JP6115655B2 (ja) | エンコーダ装置、及び装置 | |
WO2016143694A1 (ja) | 反射型エンコーダ | |
JP2013108911A (ja) | 光学式エンコーダおよびこれを備えた装置 | |
JP2016151516A (ja) | エンコーダ、およびそれを用いた装置 | |
JP2021179417A (ja) | 光学式エンコーダ及び制御装置 | |
JP2017166851A (ja) | エンコーダ、レンズ装置、撮像システム、および、工作装置 | |
JP2021193354A (ja) | 光学式エンコーダ及び制御装置 | |
JP2021012190A (ja) | 光学式エンコーダ及び駆動制御装置 | |
WO2016171108A1 (ja) | 反射型エンコーダ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180320 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6312505 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |