JP2018072273A - Encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はエンコーダに関し、より詳しくは、スケールピッチの1/2n(nは正の整数)倍の信号を出力するエンコーダに関する。 The present invention relates to an encoder, and more particularly to an encoder that outputs a signal that is 1/2 n (n is a positive integer) times a scale pitch.
特許文献1には、干渉縞を利用したエンコーダが開示されている。このエンコーダでは、移動物体に取り付けた回折格子に可干渉性の光束を複数回入射させて、回折格子からの回折光を互いに干渉させて干渉縞を形成し、干渉縞の明暗の縞を計数することによって移動物体の移動量を測定している。光源には、レーザ光のような可干渉光源が利用される。この光源からスケールを介して受光素子に到達するまでの光路上に複数のコーナーキューブが設けられる。このような構成によって、複数回の回折によりスケールピッチの1/8倍の正弦波信号出力を得ている。 Patent Document 1 discloses an encoder that uses interference fringes. In this encoder, a coherent beam is incident on a diffraction grating attached to a moving object a plurality of times, the diffracted lights from the diffraction grating interfere with each other to form interference fringes, and the bright and dark fringes of the interference fringes are counted. Thus, the amount of movement of the moving object is measured. A coherent light source such as a laser beam is used as the light source. A plurality of corner cubes are provided on the optical path from the light source to the light receiving element via the scale. With such a configuration, a sine wave signal output of 1/8 times the scale pitch is obtained by multiple times of diffraction.
しかしながら、光源から受光素子までの光路には、測定において想定される正規の光路(正規光路)と、想定されていない迷光による光路(迷光光路)とが存在する。この正規光路を通る光と迷光光路を通る光との干渉や、複数の迷光光路を通る光の干渉は、測定に必要な正弦波信号に誤差を発生させる原因となる。 However, in the optical path from the light source to the light receiving element, there are a normal optical path assumed in the measurement (normal optical path) and an optical path caused by stray light that is not assumed (stray light optical path). The interference between the light passing through the regular optical path and the light passing through the stray light optical path, or the interference of light passing through the plurality of stray light optical paths causes an error in the sine wave signal necessary for the measurement.
本発明は、干渉縞を利用した測定において誤差を抑制することができるエンコーダを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the encoder which can suppress an error in the measurement using an interference fringe.
上記課題を解決するために、本発明のエンコーダは、光源と、回折格子を有するスケールと、受光部と、光源からスケールを介して受光部までの間で回折格子による複数回の回折を形成する光路として、互いに等しい光路長を有する第1光路および第2光路を構成する反射部と、を備える。このエンコーダにおいて、光源から放出される光は低可干渉光である。また、第1光路および第2光路の光路長を正規光路長、第1光路および第2光路以外の光路の光路長を非正規光路長とした場合、反射部は、正規光路長が非正規光路長とは異なるように構成されている。 In order to solve the above problems, an encoder of the present invention forms a plurality of diffractions by a diffraction grating between a light source, a scale having a diffraction grating, a light receiving unit, and the light source to the light receiving unit through the scale. The optical path includes a first optical path and a second optical path that have the same optical path length. In this encoder, the light emitted from the light source is low coherent light. Further, when the optical path lengths of the first optical path and the second optical path are normal optical path lengths, and the optical path lengths of the optical paths other than the first optical path and the second optical path are non-normal optical path lengths, the reflecting unit has an abnormal optical path length of the normal optical path length. It is configured to be different from the length.
このような構成によれば、スケールの回折格子によって複数回の回折を形成する光路を構成する反射部において、正規光路長が非正規光路長とは異なるようになっている。光源から光を放出することで正規光路である第1光路を通る光と第2光路を通る光とで干渉が発生する。光源からは低可干渉光(正規光路長と非正規光路長との光路差よりも短いコヒーレント長の光)が放出されるため、正規光路を通る光と非正規光路を通る光とでは干渉が抑制される。これにより、正規光路を通る光の干渉で生成される正弦波信号に含まれる誤差を抑制することができる。 According to such a configuration, the normal optical path length is different from the non-normal optical path length in the reflection portion that configures the optical path that forms the diffraction of a plurality of times by the diffraction grating of the scale. By emitting light from the light source, interference occurs between the light passing through the first optical path, which is the normal optical path, and the light passing through the second optical path. The light source emits low-coherence light (light with a coherent length shorter than the optical path difference between the normal optical path length and the non-normal optical path length), so there is interference between the light passing through the normal optical path and the light passing through the non-normal optical path. It is suppressed. Thereby, the error contained in the sine wave signal produced | generated by the interference of the light which passes along a regular optical path can be suppressed.
本発明のエンコーダにおいて、反射部は、第1反射部材と、第2反射部材と、第1光路および第2光路において第1反射部材と第2反射部材との間に設けられる中間反射部材と、を有していてもよい。スケールの回折格子が設けられる面に対して垂直な方向において、第1反射部材とスケールとの距離は、第2反射部材とスケールとの距離と異なっている。これにより、第1反射部材を介した非正規光路と、第2反射部材を介した非正規光路とに光路差を設けることができる。 In the encoder of the present invention, the reflecting portion includes a first reflecting member, a second reflecting member, an intermediate reflecting member provided between the first reflecting member and the second reflecting member in the first optical path and the second optical path, You may have. In the direction perpendicular to the surface on which the diffraction grating of the scale is provided, the distance between the first reflecting member and the scale is different from the distance between the second reflecting member and the scale. Thereby, an optical path difference can be provided between the non-regular optical path via the first reflecting member and the non-regular optical path via the second reflecting member.
本発明のエンコーダにおいて、光源、受光部、第1反射部材、第2反射部材および中間反射部材は、スケールの一方側に配置されていてもよい。これにより、スケールに対して反射型の光路を構成することができる。 In the encoder of the present invention, the light source, the light receiving unit, the first reflecting member, the second reflecting member, and the intermediate reflecting member may be arranged on one side of the scale. Thereby, a reflection type optical path can be constituted with respect to the scale.
本発明のエンコーダにおいて、光源、受光部および中間反射部はスケールの一方側に配置され、第1反射部材および第2反射部材はスケールの他方側に配置されていてもよい。これにより、スケールに対して透過型の光路を構成することができる。 In the encoder of the present invention, the light source, the light receiving unit, and the intermediate reflecting unit may be disposed on one side of the scale, and the first reflecting member and the second reflecting member may be disposed on the other side of the scale. Thereby, a transmissive optical path can be configured with respect to the scale.
本発明のエンコーダにおいて、光源は、スーパールミネッセンスダイオード(SLD)を有していてもよい。これにより、正規光路を通る光での強い干渉と、非正規光路を通る光での干渉抑制とを両立することができる。 In the encoder of the present invention, the light source may include a super luminescence diode (SLD). Thereby, it is possible to achieve both strong interference with light passing through the regular optical path and suppression of interference with light passing through the non-regular optical path.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description of the members once described is omitted as appropriate.
〔第1実施形態〕
図1(a)〜図2(b)は、第1実施形態に係るエンコーダの構成を例示する模式図である。
本実施形態に係るエンコーダ1Aは、回折光の干渉によって生じる干渉縞によってスケール20と光学系との相対的な移動量を検出するものである。エンコーダ1Aは、光源10と、スケール20と、受光部30と、反射部40とを備える。
[First Embodiment]
FIG. 1A to FIG. 2B are schematic views illustrating the configuration of an encoder according to the first embodiment.
The encoder 1 </ b> A according to the present embodiment detects a relative movement amount between the
光源10から放出される光は、後述する正規光路長と非正規光路長との光路差よりも短いコヒーレント長を有する。すなわち、光源10から放出される光は低可干渉光である。本実施形態では、レーザ光よりも低コヒーレントな光(時間コヒーレントが低い光)が用いられる。このような低コヒーレントな光を放出する光源10としては、例えばスーパールミネッセンスダイオード(SLD)が挙げられる。光源10としてSLDを用いる場合、数十μm〜数百μmのコヒーレント長のものが適用される。
The light emitted from the
スケール20は、回折格子(図示せず)を有する。回折格子は所定ピッチの凹凸やスリットなどによって構成される。回折格子はスケール20の面20aに設けられる。直線のスケール20では直線移動の量を検出し、円形のスケール20では回転量(回転角度)を検出する。光源10から放出される光は、スケール20の回折格子が設けられた面20aと直交する方向に照射される。
The
受光部30は、例えばラインセンサを含む。受光部30は、干渉縞の濃淡を電気信号に変換して出力する。受光部30の後段には図示しない演算部が設けられ、受光した干渉縞に基づく電気信号に対する処理を行っている。
The
反射部40は、光源10からスケール20を介して受光部30までの間で回折格子による複数回の回折を形成する光路を形成するための反射光学系である。複数回の回折を形成するための光路として、反射部40は正規光路である第1光路および第2光路を構成する。
The
第1光路および第2光路を構成するため、反射部40は、第1反射部材41、第2反射部材42および中間反射部材43を有する。これらの反射部材によって3回の回折光を形成して、スケール20に設けられた回折格子のピッチの1/8倍の信号を出力することができる。
In order to configure the first optical path and the second optical path, the reflecting
第1反射部材41、第2反射部材42および中間反射部材43は、例えばコーナーキューブによって構成される。コーナーキューブは、互いに直交する2つの反射面を有する。第1反射部材41は、スケール20の面20aの側において光源10の光軸の一方側に配置される。第2反射部材42は、スケール20の面20aの側において光源10の光軸の他方側に配置される。中間反射部材43は、スケール20の面20aの側において、第1反射部材41と第2反射部材42との間に配置される。受光部30は、スケール20の面20aと中間反射部材43との間に配置される。
The 1st
本実施形態では、光源10、受光部30、第1反射部材41、第2反射部材42および中間反射部材43が、スケール20の回折格子が設けられた面20aの側に、配置される。これにより、反射型のエンコーダ1Aが構成される。
In the present embodiment, the
そして、スケール20の面20aに対して垂直な方向において、第1反射部材41とスケール20との距離D1は、第2反射部材42とスケール20との距離D2と異なっている。図1に示す例では、距離D1は距離D2よりも短くなっている。
In the direction perpendicular to the
図1(a)の線および矢印は、第1光路を示している。第1光路は、光線c1、c11〜c17によって構成される。第1光路は、光源10、スケール20、第2反射部材42、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第1反射部材41、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。
The line and arrow in FIG. 1A indicate the first optical path. The first optical path is constituted by light rays c1 and c11 to c17. The first optical path is an optical path that goes in the order of the
具体的には、先ず、光源10から放出された光による光線c1は、スケール20の面20aに垂直に向かう。スケール20の面20aに設けられた回折格子によって回折光が生成される。回折光のうち第2反射部材42に向かう光線c11は、第2反射部材42で反射して光線c12となり、スケール20に向かう。光線c12はスケール20の面20aに設けられた回折格子で回折して光線c13となり、中間反射部材43へ向かう。光線c13は中間反射部材43で反射して光線c14となり、再びスケール20に向かう。光線c14はスケール20の面20aに設けられた回折格子によって回折して光線c15となり、第1反射部材41へ向かう。光線c15は第1反射部材41で反射して光線c16となり、再びスケール20に向かう。光線c16はスケール20の面20aに設けられた回折格子によって回折して光線c17となり、受光部30へ向かう。
Specifically, first, the light ray c <b> 1 due to the light emitted from the
図1(b)の線および矢印は、第2光路を示している。第2光路は、光線c1、c21〜c27によって構成される。第2光路は、光源10、スケール20、第1反射部材41、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第2反射部材42、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。
The line and arrow in FIG. 1B indicate the second optical path. The second optical path is constituted by light rays c1 and c21 to c27. The second optical path is an optical path that goes in the order of the
具体的には、先ず、光源10から放出された光による光線c1は、スケール20の面20aに垂直に向かう。スケール20の面20aに設けられた回折格子によって回折光が生成される。回折光のうち第1反射部材41に向かう光線c21は、第1反射部材41で反射して光線c22となり、スケール20に向かう。光線c22はスケール20の面20aに設けられた回折格子で回折して光線c23となり、中間反射部材43へ向かう。光線c23は中間反射部材43で反射して光線c24となり、再びスケール20に向かう。光線c24はスケール20の面20aに設けられた回折格子によって回折して光線c25となり、第2反射部材42へ向かう。光線c25は第2反射部材42で反射して光線c26となり、再びスケール20に向かう。光線c26はスケール20の面20aに設けられた回折格子によって回折して光線c27となり、受光部30へ向かう。
Specifically, first, the light ray c <b> 1 due to the light emitted from the
上記の第1光路による光路長は、第2光路による光路長と等しい。第1光路による光線c17と第2光路による光線c27とが干渉して干渉縞が発生し、受光部30は干渉縞による濃淡の信号を得ることができる。
The optical path length by the first optical path is equal to the optical path length by the second optical path. The light beam c17 by the first optical path and the light beam c27 by the second optical path interfere with each other to generate interference fringes, and the
図2(a)および(b)は、非正規光路を例示する模式図である。図2(a)には非正規光路の一つである第3光路が例示され、図2(b)には非正規光路の他の一つである第4光路が例示される。 FIGS. 2A and 2B are schematic views illustrating non-regular optical paths. FIG. 2A illustrates a third optical path that is one of the non-regular optical paths, and FIG. 2B illustrates a fourth optical path that is the other of the non-regular optical paths.
図2(a)に示す第3光路は、光線c1、c31〜c37によって構成される。第3光路は、光源10、スケール20、第1反射部材41、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第1反射部材41、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。すなわち、非正規光路である第3光路は、第2反射部材42で反射せずに第1反射部材41で2回反射する光路である。
The third optical path shown in FIG. 2A is constituted by light rays c1, c31 to c37. The third optical path is an optical path that goes in the order of the
図2(b)に示す第4光路は、光線c1、c41〜c47によって構成される。第4光路は、光源10、スケール20、第2反射部材42、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第2反射部材42、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。すなわち、非正規光路である第4光路は、第1反射部材41で反射せずに第2反射部材42で2回反射する光路である。
The 4th optical path shown in Drawing 2 (b) is constituted by light rays c1 and c41-c47. The fourth optical path is an optical path that goes in the order of the
本実施形態では、距離D1と距離D2とが互いに相違しているため、第3光路による光路長と、第4光路による光路長とが異なることになる。この光路長の差によって、第3光路による光線c37と第4光路による光線c47との干渉が抑制される。 In the present embodiment, since the distance D1 and the distance D2 are different from each other, the optical path length by the third optical path is different from the optical path length by the fourth optical path. Due to this difference in optical path length, interference between the light beam c37 by the third optical path and the light beam c47 by the fourth optical path is suppressed.
また、本実施形態では、正規光路である第1光路および第2光路の光路長と、非正規光路である第3光路の光路長とが異なる。また、第1光路および第2光路の光路長は、第4光路の光路長とも相違する。光源10からは低可干渉光(正規光路長と非正規光路長との光路差よりも短いコヒーレント長の光)が放出されるため、正規光路である第1光路の光と第2光路の光とでは強い干渉が発生するものの、正規光路である第1光路および第2光路の光と非正規光路である第3光路および第4光路の光とでは強い干渉は発生しない。すなわち、正規光路と非正規光路との光路差を、光源10のコヒーレント長よりも長くすることで、迷光の干渉縞を発生させずに、正規光路の光による干渉縞を明確に発生させることができる。したがって、正規光路での干渉による干渉縞が明瞭に現れ、非正規光路の光による誤差を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the optical path lengths of the first optical path and the second optical path that are normal optical paths are different from the optical path length of the third optical path that is an irregular optical path. The optical path lengths of the first optical path and the second optical path are also different from the optical path length of the fourth optical path. Since the
〔参考例〕
図3(a)〜図4(b)は、参考例を示す模式図である。
図3(a)〜図4(b)には、第1反射部材41の距離D1と、第2反射部材42の距離D2とが同じ構成の例が示される。
図3(a)および(b)には正規光路(参考例の第1光路および第2光路)による光線が示され、図4(a)および(b)には非正規光路(参考例の第3光路および第4光路)による光線が示される。
[Reference example]
FIG. 3A to FIG. 4B are schematic diagrams illustrating reference examples.
FIGS. 3A to 4B show an example in which the distance D1 of the first reflecting
3 (a) and 3 (b) show light rays along the normal optical path (first optical path and second optical path in the reference example), and FIGS. 4 (a) and 4 (b) show non-normal optical paths (first reference path in the reference example). The light rays by (3 optical paths and 4 optical paths) are shown.
図3(a)に示す参考例の第1光路は、光源10、スケール20、第2反射部材42、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第1反射部材41、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。図3(b)に示す参考例の第2光路は、光源10、スケール20、第1反射部材41、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第2反射部材42、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。
The first optical path of the reference example shown in FIG. 3A includes the
図4(a)に示す参考例の第3光路は、光源10、スケール20、第1反射部材41、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第1反射部材41、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。図4(b)に示す参考例の第4光路は、光源10、スケール20、第2反射部材42、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第2反射部材42、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。
The third optical path of the reference example shown in FIG. 4A includes the
このような参考例において、第1光路、第2光路、第3光路および第4光路のそれぞれの光路長は互いに等しくなっている。したがって、受光部30に向かう第1光路、第2光路、第3光路および第4光路のそれぞれの光によって干渉が発生し、正規光路での干渉に非正規光路での干渉が影響を与えることになる。
In such a reference example, the optical path lengths of the first optical path, the second optical path, the third optical path, and the fourth optical path are equal to each other. Therefore, interference occurs due to the light in each of the first optical path, the second optical path, the third optical path, and the fourth optical path toward the
図1(a)〜図2(b)に示す本実施形態のエンコーダ1Aでは、正規光路での干渉によって明確な明暗を生成することができるとともに、非正規光路での干渉が与える影響を抑制できるため、正規光路での干渉によって精度の高い検出を行うことが可能となる。
In the
特に、複数回の回折光の生成によって回折格子のピッチよりも狭い測定精度を得る場合、反射回数が多いほど非正規光路による僅かな干渉の影響が誤差の原因になりやすい。本実施形態では、非正規光路による影響を抑止できるため、複数回の回折光の生成を利用したエンコーダ1Aの測定精度向上に有効である。
In particular, when a measurement accuracy narrower than the pitch of the diffraction grating is obtained by generating the diffracted light a plurality of times, the influence of slight interference due to the non-regular optical path tends to cause an error as the number of reflections increases. In the present embodiment, since the influence of the non-regular optical path can be suppressed, it is effective for improving the measurement accuracy of the
〔第2実施形態〕
図5(a)〜図6(b)は、第2実施形態に係るエンコーダの構成を例示する模式図である。
本実施形態に係るエンコーダ1Bは、光源10と、スケール20と、受光部30と、反射部40とを備える。反射部40は、第1反射部材41、第2反射部材42および中間反射部材43を有する。このうち、光源10、受光部30および中間反射部材43はスケール20の一方側に設けられ、第1反射部材41および第2反射部材42はスケール20の他方側に設けられる。これにより、透過型のエンコーダ1Bが構成される。
[Second Embodiment]
FIG. 5A to FIG. 6B are schematic views illustrating the configuration of an encoder according to the second embodiment.
The
そして、スケール20の面20aに対して垂直な方向において、第1反射部材41とスケール20との距離D1は、第2反射部材42とスケール20との距離D2と異なっている。図5に示す例では、距離D1は距離D2よりも短くなっている。
In the direction perpendicular to the
図5(a)の線および矢印は、第1光路を示している。第1光路は、光線c1、c51〜c57によって構成される。第1光路は、光源10、スケール20、第2反射部材42、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第1反射部材41、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。
The line and arrow in FIG. 5A indicate the first optical path. The first optical path is constituted by light rays c1 and c51 to c57. The first optical path is an optical path that goes in the order of the
具体的には、先ず、光源10から放出された光による光線c1は、スケール20の面20aに垂直に向かう。スケール20の面20aに設けられた回折格子を光線c1が通過することで回折光が生成される。回折光のうち第2反射部材42に向かう光線c51は、第2反射部材42で反射して光線c52となり、スケール20に向かう。光線c52はスケール20の面20aに設けられた回折格子を通過することで回折して光線c53となり、中間反射部材43へ向かう。光線c53は中間反射部材43で反射して光線c54となり、再びスケール20に向かう。光線c54はスケール20の面20aに設けられた回折格子を通過することで回折して光線c55となり、第1反射部材41へ向かう。光線c55は第1反射部材41で反射して光線c56となり、再びスケール20に向かう。光線c56はスケール20の面20aに設けられた回折格子を通過することで回折して光線c57となり、受光部30へ向かう。
Specifically, first, the light ray c <b> 1 due to the light emitted from the
図5(b)の線および矢印は、第2光路を示している。第2光路は、光線c1、c61〜c67によって構成される。第2光路は、光源10、スケール20、第1反射部材41、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第2反射部材42、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。
The line and arrow in FIG. 5B indicate the second optical path. The second optical path is constituted by light rays c1 and c61 to c67. The second optical path is an optical path that goes in the order of the
具体的には、先ず、光源10から放出された光による光線c1は、スケール20の面20aに垂直に向かう。スケール20の面20aに設けられた回折格子を光線c1が通過することで回折光が生成される。回折光のうち第1反射部材41に向かう光線c61は、第1反射部材41で反射して光線c62となり、スケール20に向かう。光線c62はスケール20の面20aに設けられた回折格子を通過することで回折して光線c63となり、中間反射部材43へ向かう。光線c63は中間反射部材43で反射して光線c64となり、再びスケール20に向かう。光線c64はスケール20の面20aに設けられた回折格子を通過することで回折して光線c65となり、第2反射部材42へ向かう。光線c65は第2反射部材42で反射して光線c66となり、再びスケール20に向かう。光線c66はスケール20の面20aに設けられた回折格子を通過することで回折して光線c67となり、受光部30へ向かう。
Specifically, first, the light ray c <b> 1 due to the light emitted from the
上記の第1光路による光路長は、第2光路による光路長と等しい。第1光路による光線c57と第2光路による光線c67とが干渉して干渉縞が発生し、受光部30は干渉縞による濃淡の信号を得ることができる。
The optical path length by the first optical path is equal to the optical path length by the second optical path. The light beam c57 by the first optical path and the light beam c67 by the second optical path interfere with each other to generate interference fringes, and the
図6(a)および(b)は、非正規光路を例示する模式図である。図6(a)には非正規光路の一つである第3光路が例示され、図6(b)には非正規光路の他の一つである第4光路が例示される。 FIGS. 6A and 6B are schematic views illustrating non-regular optical paths. FIG. 6A illustrates a third optical path that is one of the non-regular optical paths, and FIG. 6B illustrates a fourth optical path that is the other of the non-normal optical paths.
図6(a)に示す第3光路は、光線c1、c71〜c77によって構成される。第3光路は、光源10、スケール20、第1反射部材41、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第1反射部材41、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。すなわち、非正規光路である第3光路は、第2反射部材42で反射せずに第1反射部材41で2回反射する光路である。
The third optical path shown in FIG. 6A is composed of light rays c1 and c71 to c77. The third optical path is an optical path that goes in the order of the
図6(b)に示す第4光路は、光線c1、c81〜c87によって構成される。第4光路は、光源10、スケール20、第2反射部材42、スケール20、中間反射部材43、スケール20、第2反射部材42、スケール20、受光部30の順に向かう光路である。すなわち、非正規光路である第4光路は、第1反射部材41で反射せずに第2反射部材42で2回反射する光路である。
The 4th optical path shown in Drawing 6 (b) is constituted by light rays c1 and c81-c87. The fourth optical path is an optical path that goes in the order of the
本実施形態では、第1実施形態と同様に、距離D1と距離D2とが互いに相違しているため、第3光路による光路長と、第4光路による光路長とが異なることになる。この光路長の差によって、第3光路による光線c77と第4光路による光線c87との干渉が抑制される。 In the present embodiment, since the distance D1 and the distance D2 are different from each other as in the first embodiment, the optical path length by the third optical path is different from the optical path length by the fourth optical path. Due to this difference in optical path length, interference between the light beam c77 by the third optical path and the light beam c87 by the fourth optical path is suppressed.
また、正規光路である第1光路および第2光路の光路長と、非正規光路である第3光路の光路長とが異なる。また、第1光路および第2光路の光路長は、第4光路の光路長とも相違する。光源10からは低可干渉光が放出されるため、正規光路での干渉による干渉縞が明瞭に現れ、非正規光路の光による誤差を抑制することができる。
Further, the optical path lengths of the first optical path and the second optical path that are normal optical paths are different from the optical path length of the third optical path that is an irregular optical path. The optical path lengths of the first optical path and the second optical path are also different from the optical path length of the fourth optical path. Since low coherent light is emitted from the
以上説明したように、実施形態によれば、干渉縞を利用した測定において誤差を抑制することができるエンコーダ1A、1Bを提供することができる。
As described above, according to the embodiment,
なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、反射部40の構成は、第1反射部材41、第2反射部材42および中間反射部材43には限定されず、さらに多くの反射部材によって4回以上の回折光の反射を実現する構成であってもよい。また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to these examples. For example, the configuration of the
1A,1B…エンコーダ
10…光源
20…スケール
20a…面
30…受光部
40…反射部
41…第1反射部材
42…第2反射部材
43…中間反射部材
D1…距離
D2…距離
1A, 1B ...
Claims (5)
回折格子を有するスケールと、
受光部と、
前記光源から前記スケールを介して前記受光部までの間で前記回折格子による複数回の回折を形成する光路として、互いに等しい光路長を有する第1光路および第2光路を構成する反射部と、
を備え、
前記第1光路および前記第2光路の光路長を正規光路長、前記第1光路および前記第2光路以外の光路の光路長を非正規光路長とした場合、前記反射部は、前記正規光路長が前記非正規光路長とは異なるように構成され、
前記光源は、前記正規光路長と前記非正規光路長との光路差よりも短いコヒーレント長の光を放出することを特徴とするエンコーダ。 A light source;
A scale having a diffraction grating;
A light receiver;
Reflecting portions constituting a first optical path and a second optical path having the same optical path length as an optical path for forming a plurality of diffractions by the diffraction grating from the light source to the light receiving section through the scale,
With
When the optical path lengths of the first optical path and the second optical path are normal optical path lengths, and the optical path lengths of optical paths other than the first optical path and the second optical path are non-normal optical path lengths, the reflecting unit is configured to have the normal optical path length. Is configured to be different from the non-regular optical path length,
The encoder, wherein the light source emits light having a coherent length shorter than an optical path difference between the normal optical path length and the non-normal optical path length.
第1反射部材と、
第2反射部材と、
前記第1光路および前記第2光路において前記第1反射部材と前記第2反射部材との間に設けられる中間反射部材と、を有し、
前記スケールの前記回折格子が設けられる面に対して垂直な方向において、前記第1反射部材と前記スケールとの距離は、前記第2反射部材と前記スケールとの距離と異なっている、請求項1記載のエンコーダ。 The reflective portion is
A first reflecting member;
A second reflecting member;
An intermediate reflection member provided between the first reflection member and the second reflection member in the first optical path and the second optical path;
The distance between the first reflecting member and the scale is different from the distance between the second reflecting member and the scale in a direction perpendicular to the surface of the scale on which the diffraction grating is provided. The encoder described.
前記第1反射部材および前記第2反射部材は前記スケールの他方側に配置された、請求項2記載のエンコーダ。 The light source, the light receiving unit and the intermediate reflecting member are arranged on one side of the scale,
The encoder according to claim 2, wherein the first reflecting member and the second reflecting member are disposed on the other side of the scale.
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