JP2629948B2 - エンコーダー - Google Patents
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- JP2629948B2 JP2629948B2 JP1051659A JP5165989A JP2629948B2 JP 2629948 B2 JP2629948 B2 JP 2629948B2 JP 1051659 A JP1051659 A JP 1051659A JP 5165989 A JP5165989 A JP 5165989A JP 2629948 B2 JP2629948 B2 JP 2629948B2
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- diffraction grating
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- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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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
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンコーダーに関し、特に移動物体に取付け
た回折格子に可干渉性光束を入射させ該回折格子からの
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回折格子の移動量、即ち
移動物体の移動量を測定するロータリーエンコーダーや
リニアエンコーダー等のエンコーダーに関するものであ
る。
た回折格子に可干渉性光束を入射させ該回折格子からの
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回折格子の移動量、即ち
移動物体の移動量を測定するロータリーエンコーダーや
リニアエンコーダー等のエンコーダーに関するものであ
る。
（従来の技術） 近年NC工作機械や半導体焼付装置等の精密機械におい
ては１μｍ以下（サブミクロン）の単位で測定すること
のできる精密な測定器が要求されている。従来よりサブ
ミクロンの単位で測定することのできる測定器として
は、レーザー等の可干渉性光束を移動物体に設けた回折
格子に入射させ該回折格子から生ずる所定次数の回折光
を互いに干渉させ、該干渉縞の明暗を計数することによ
り該移動物体の移動量や移動方向等の移動状態を求めた
エンコーダーが良く知られている。
ては１μｍ以下（サブミクロン）の単位で測定すること
のできる精密な測定器が要求されている。従来よりサブ
ミクロンの単位で測定することのできる測定器として
は、レーザー等の可干渉性光束を移動物体に設けた回折
格子に入射させ該回折格子から生ずる所定次数の回折光
を互いに干渉させ、該干渉縞の明暗を計数することによ
り該移動物体の移動量や移動方向等の移動状態を求めた
エンコーダーが良く知られている。
本出願人はこのようなエンコーダーを例えば特開昭62
−163926号公報、特開昭62−163924号公報そして特開昭
62−200225号公報で提案している。
−163926号公報、特開昭62−163924号公報そして特開昭
62−200225号公報で提案している。
（発明が解決しようとする問題点） 一般に移動物体に連結した回折格子から生ずる所定次
数の回折光を利用して干渉縞を形成し、該干渉縞の縞を
検出手段で計数して、即ち干渉縞の位相変化を検出して
移動物体の移動状態を検出するエンコーダーにおいては
回折格子に可干渉性光束を入射させたときの正反射光
（０次反射回折光）が構成上各要素を介して検出手段に
入射してくる場合がある。
数の回折光を利用して干渉縞を形成し、該干渉縞の縞を
検出手段で計数して、即ち干渉縞の位相変化を検出して
移動物体の移動状態を検出するエンコーダーにおいては
回折格子に可干渉性光束を入射させたときの正反射光
（０次反射回折光）が構成上各要素を介して検出手段に
入射してくる場合がある。
このときの正反射光は回折格子の移動によって位相変
化は生じず、検出手段にとっては不要な光である。この
不要光が検出手段に入射するとフレアー光（ゴースト
光）となり検出手段の出力信号のS/N比を低下させ測定
精度を低下させるという問題点が生じてくる。
化は生じず、検出手段にとっては不要な光である。この
不要光が検出手段に入射するとフレアー光（ゴースト
光）となり検出手段の出力信号のS/N比を低下させ測定
精度を低下させるという問題点が生じてくる。
これに対して偏光ビームスプリッターと波長板を用い
て、所謂光アイソレータの構成を用いることにより、正
反射光の検出手段への入射を防止する方法もあるが、こ
の方法を用いても正反射光が検出手段にに入射するのを
完全に防止するのは大変難しかった。
て、所謂光アイソレータの構成を用いることにより、正
反射光の検出手段への入射を防止する方法もあるが、こ
の方法を用いても正反射光が検出手段にに入射するのを
完全に防止するのは大変難しかった。
本発明は移動物体に設けた回折格子への可干渉性光束
の入射方向を適切に設定することにより回折格子からの
正反射光がフレアー光となって検出手段に入射するのを
効果的に防止し、検出手段からの出力信号のS/N比の低
下を防止し、高精度な測定を可能としたエンコーダーの
提供を目的とする。
の入射方向を適切に設定することにより回折格子からの
正反射光がフレアー光となって検出手段に入射するのを
効果的に防止し、検出手段からの出力信号のS/N比の低
下を防止し、高精度な測定を可能としたエンコーダーの
提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明に係るエンコーダーは、可干渉性光束を回折格
子に入射させ、該回折格子からの回折光より干渉光を形
成し、該干渉光を光電変換することにより前記回折格子
の移動状態を測定するエンコーダーにおいて、前記可干
渉性光束をビームスプリッターで２光束に分割し、該２
光束の各々の該回折格子への入射平面が該回折格子の格
子配列方向と該回折格子の法線方向とで形成される基準
平面から所定の角度傾くように該２光束を該回折格子に
入射させ、該回折格子からの該２光束の各々の回折光を
反射部材により反射させて逆行させることにより該回折
格子に再度入射させ、該回折格子からの該２光束の各々
の再回折光を該２光束が該回折格子に入射した光路を経
て該ビームスプリッターに逆行させ、該ビームスプリッ
ターによって該２光束の該再回折光を重ねあわせること
によって干渉光を形成し、該干渉光を光電変換すること
を特徴としている。
子に入射させ、該回折格子からの回折光より干渉光を形
成し、該干渉光を光電変換することにより前記回折格子
の移動状態を測定するエンコーダーにおいて、前記可干
渉性光束をビームスプリッターで２光束に分割し、該２
光束の各々の該回折格子への入射平面が該回折格子の格
子配列方向と該回折格子の法線方向とで形成される基準
平面から所定の角度傾くように該２光束を該回折格子に
入射させ、該回折格子からの該２光束の各々の回折光を
反射部材により反射させて逆行させることにより該回折
格子に再度入射させ、該回折格子からの該２光束の各々
の再回折光を該２光束が該回折格子に入射した光路を経
て該ビームスプリッターに逆行させ、該ビームスプリッ
ターによって該２光束の該再回折光を重ねあわせること
によって干渉光を形成し、該干渉光を光電変換すること
を特徴としている。
（実施例） 第１図（Ａ）は本発明の第一実施例の光学系の概略図
である。
である。
同図において１はレーザー、２はコリメーターレン
ズ、３は不図示の移動物体に取付けた格子ピッチｄの回
折格子であり、例えば矢印の方向に速度ｖで移動してい
る。
ズ、３は不図示の移動物体に取付けた格子ピッチｄの回
折格子であり、例えば矢印の方向に速度ｖで移動してい
る。
４は偏光ビームスプリッター、51、52、53は各々1/4
波長板、61、62は各々反射鏡であり、後述するように所
定方向に傾けて設定されている。
波長板、61、62は各々反射鏡であり、後述するように所
定方向に傾けて設定されている。
７は端面結像型の屈折率分布型の光学部材で、一方の
端に反射膜８が施されている。光学部材７と反射膜８よ
り集光系20を構成している。
端に反射膜８が施されている。光学部材７と反射膜８よ
り集光系20を構成している。
９はビームスプリッター、101、102は偏光板で各々偏
光軸は互いに直交しており、更に1/4波長板51、52の偏
光軸と45度の角度をなすように配置されている。111、1
12は各々受光素子である。
光軸は互いに直交しており、更に1/4波長板51、52の偏
光軸と45度の角度をなすように配置されている。111、1
12は各々受光素子である。
次に本発明の特徴とする２つの反射鏡61、62の配置に
ついての説明の前に本発明のエンコーダーの測定原理に
ついて説明する。
ついての説明の前に本発明のエンコーダーの測定原理に
ついて説明する。
本実施例ではレーザー１からの可干渉性光束をコリメ
ーターレンズ２によって略平行光束とし、偏光ビームス
プリッター４に入射させ直線偏光の透過光束と同じく直
線偏光の反射光束の２つの光束に分割している。このと
きレーザー１の出射光束の直線偏光方位が偏光ビームス
プリッター４に対して45度となるようにレーザー１の取
付位置を調整している。これにより偏光ビームスプリッ
ター４からの透過光束と反射光束の強度比が略1:1とな
るようにしている。
ーターレンズ２によって略平行光束とし、偏光ビームス
プリッター４に入射させ直線偏光の透過光束と同じく直
線偏光の反射光束の２つの光束に分割している。このと
きレーザー１の出射光束の直線偏光方位が偏光ビームス
プリッター４に対して45度となるようにレーザー１の取
付位置を調整している。これにより偏光ビームスプリッ
ター４からの透過光束と反射光束の強度比が略1:1とな
るようにしている。
そして偏光ビームスプリッター４からの反射光束と透
過光束を1/4波長板51、52を介して円偏光とし、反射鏡6
1、62で反射させて回折格子３に入射させる際、対象す
る回折格子３からのｍ次回折光が回折格子３から所定角
度εで反射するように入射させている。
過光束を1/4波長板51、52を介して円偏光とし、反射鏡6
1、62で反射させて回折格子３に入射させる際、対象す
る回折格子３からのｍ次回折光が回折格子３から所定角
度εで反射するように入射させている。
回折格子３から所定角度で射出したｍ次回折光を光学
部材７に入射させている。光学部材７の焦点面近傍には
反射膜８が施されているので、入射した光束は反射膜８
で反射した後、元の光路を戻り光学部材７から射出し、
再度回折格子３に入射する。
部材７に入射させている。光学部材７の焦点面近傍には
反射膜８が施されているので、入射した光束は反射膜８
で反射した後、元の光路を戻り光学部材７から射出し、
再度回折格子３に入射する。
そして回折格子３で再度回折されたｍ次の反射回折光
は元の光路を戻り、反射鏡61、62で反射し、1/4波長板5
1、52を透過し偏光ビームスプリッター４に再入射す
る。
は元の光路を戻り、反射鏡61、62で反射し、1/4波長板5
1、52を透過し偏光ビームスプリッター４に再入射す
る。
このとき再回折光は1/4波長板51、52を往復している
ので、偏光ビームスプリッター４で最初反射した光束は
再入射するときは偏光ビームスプリッター４に対して偏
光方位が90度異なっている為、透過するようになる。逆
に偏光ビームスプリッター４で最初透過した光束は再入
射したとき反射されるようになる。
ので、偏光ビームスプリッター４で最初反射した光束は
再入射するときは偏光ビームスプリッター４に対して偏
光方位が90度異なっている為、透過するようになる。逆
に偏光ビームスプリッター４で最初透過した光束は再入
射したとき反射されるようになる。
こうして偏光ビームスプリッター４で２つの回折光を
重なり合わせ1/4波長板53を介した後、円偏光とし、ビ
ームスプリッター９で２つの光束に分割し、各々偏光板
101、102を介した後、直線偏光とし受光素子111、112に
各々入射させている。
重なり合わせ1/4波長板53を介した後、円偏光とし、ビ
ームスプリッター９で２つの光束に分割し、各々偏光板
101、102を介した後、直線偏光とし受光素子111、112に
各々入射させている。
本実施例においてｍ次の回折光の位相は回折格子が１
ピッチ移動すると2mπだけ変化する。従って受光素子11
1、112からは正と負のｍ次の回折を２回ずつ受けた光束
の干渉を受光している為、回折格子が格子の１ピッチ分
移動すると4m個の正弦波信号が得られる。
ピッチ移動すると2mπだけ変化する。従って受光素子11
1、112からは正と負のｍ次の回折を２回ずつ受けた光束
の干渉を受光している為、回折格子が格子の１ピッチ分
移動すると4m個の正弦波信号が得られる。
例えば回折格子３のピッチ1.6μｍ、回折光として１
次（ｍ＝１）を利用したとすれば回折格子３が1.6μｍ
移動したとき受光素子111、112からは４個の正弦波信号
が得られる。即ち正弦波１個当りの分解能として回折格
子３のピッチの1/4即ち1.6/4＝0.4μｍが得られる。
次（ｍ＝１）を利用したとすれば回折格子３が1.6μｍ
移動したとき受光素子111、112からは４個の正弦波信号
が得られる。即ち正弦波１個当りの分解能として回折格
子３のピッチの1/4即ち1.6/4＝0.4μｍが得られる。
又、1/4波長板51、52、53及び偏光板101、102の組み
合わせによって受光素子111、112からの出力信号間に90
度の位相差をつけ、回折格子３の移動方向も判別出来る
ようにしている。尚、単に移動量のみを測定するのであ
れば受光素子は１つでも良く、又、1/4波長板53、ビー
ムスプリッター９は不要である。
合わせによって受光素子111、112からの出力信号間に90
度の位相差をつけ、回折格子３の移動方向も判別出来る
ようにしている。尚、単に移動量のみを測定するのであ
れば受光素子は１つでも良く、又、1/4波長板53、ビー
ムスプリッター９は不要である。
次に本実施例の２つの反射鏡61、62の配置について説
明する。
明する。
本実施例では２つの反射鏡61、62を可干渉性光束の回
折格子３への入射平面（回折格子の格子配列方向と入射
光束を含む平面）と回折格子の格子配列方向と回折格子
面の法線方向とで形成される基準面とが所定角度εとな
るように傾けている。
折格子３への入射平面（回折格子の格子配列方向と入射
光束を含む平面）と回折格子の格子配列方向と回折格子
面の法線方向とで形成される基準面とが所定角度εとな
るように傾けている。
第１図（Ｂ）は同図（Ａ）をＡ方向から見たときの説
明図である。
明図である。
同図に示すように２つの反射鏡61、62で反射し、回折
格子３に入射する２つの入射光束が形成する入射面101
が回折格子３の格子配列方向と回折格子面の法線方向と
でつくる基準面102に対して角度εをなすように反射鏡6
1、62を傾けている。そして光学部材７を基準面102に対
して入射面101と反射側に角度εだけ傾けた位置に配置
している。
格子３に入射する２つの入射光束が形成する入射面101
が回折格子３の格子配列方向と回折格子面の法線方向と
でつくる基準面102に対して角度εをなすように反射鏡6
1、62を傾けている。そして光学部材７を基準面102に対
して入射面101と反射側に角度εだけ傾けた位置に配置
している。
例えば本実施例において入射面101と基準面102とを角
度ε傾けずに同一平面上に位置するように設定したとす
ると、第４図に示すような破線の光束、すなわち回折格
子３の表面での正反射光（０次反射回折光）が各要素を
通過した後、受光素子111、112に入射し、フレアー光と
なって受光素子111、112の出力信号のS/N比を低下させ
る場合がある。
度ε傾けずに同一平面上に位置するように設定したとす
ると、第４図に示すような破線の光束、すなわち回折格
子３の表面での正反射光（０次反射回折光）が各要素を
通過した後、受光素子111、112に入射し、フレアー光と
なって受光素子111、112の出力信号のS/N比を低下させ
る場合がある。
例えば回折格子３として、反射部と非反射部とが1:1
の振幅型格子を利用すると０次回折光の回折効率は約25
％、１次回折光の回折効率は約10％である。従って、レ
ーザー１から出射した光束のうち、回折格子３を往復回
折して偏光ビームスプリッター４に戻ってくる±１次回
折光の光束量は100％×10％×10％＝１％、これに対し
て、正反射光束量は、100％×25％＝25％である。従っ
て、偏光ビームスプリッター４と波長板51、52の組合わ
せで、光アイソレータの構成にしても、消光比をすくな
くとも1/25以下にしないと、±１次回折光束よりも、フ
レアー光である正反射光束のほうが大きくなり、受光素
子111、112の出力信号のS/N比を低下させることにな
る。後段の電気回路による出力信号処理を容易になすた
めには、消光比として例えば1/100程度以下を必要とす
る。このことは、通常の偏光ビームスプリッターと、1/
4波長板の組み合わせでは非常に困難である。
の振幅型格子を利用すると０次回折光の回折効率は約25
％、１次回折光の回折効率は約10％である。従って、レ
ーザー１から出射した光束のうち、回折格子３を往復回
折して偏光ビームスプリッター４に戻ってくる±１次回
折光の光束量は100％×10％×10％＝１％、これに対し
て、正反射光束量は、100％×25％＝25％である。従っ
て、偏光ビームスプリッター４と波長板51、52の組合わ
せで、光アイソレータの構成にしても、消光比をすくな
くとも1/25以下にしないと、±１次回折光束よりも、フ
レアー光である正反射光束のほうが大きくなり、受光素
子111、112の出力信号のS/N比を低下させることにな
る。後段の電気回路による出力信号処理を容易になすた
めには、消光比として例えば1/100程度以下を必要とす
る。このことは、通常の偏光ビームスプリッターと、1/
4波長板の組み合わせでは非常に困難である。
そこで本実施例では前述の如く２つの反射鏡61、62を
傾けて配置することにより回折格子３の表面で反射する
正反射光が反射光学系20で反射して、元の光路を戻る
際、±ｍ次の再回折光の光路と重ならず、従って受光素
子111、112に入射しないようにしている。
傾けて配置することにより回折格子３の表面で反射する
正反射光が反射光学系20で反射して、元の光路を戻る
際、±ｍ次の再回折光の光路と重ならず、従って受光素
子111、112に入射しないようにしている。
第２図は第１図の各要素を展開したときの回折格子３
と受光素子11との間の距離を示す説明図である。同図に
示すように回折格子３から反射鏡６、偏光ビームスプリ
ッター４、そしてビームスプリッター９を経て、受光素
子11間での光路長をＬ、反射鏡６から回折格子３間での
光路長をｌ、受光素子11の受光径を2R、光束径を2aとし
たとき、回折格子３への入射光束の傾きεをtan
-1［（Ｒ＋ａ）／（Ｌ＋ｌ）］以上の角度にしている。
と受光素子11との間の距離を示す説明図である。同図に
示すように回折格子３から反射鏡６、偏光ビームスプリ
ッター４、そしてビームスプリッター９を経て、受光素
子11間での光路長をＬ、反射鏡６から回折格子３間での
光路長をｌ、受光素子11の受光径を2R、光束径を2aとし
たとき、回折格子３への入射光束の傾きεをtan
-1［（Ｒ＋ａ）／（Ｌ＋ｌ）］以上の角度にしている。
これにより受光素子へのフレアー光の入射を効果的に
防止している。
防止している。
たとえば、Ｌ＝65mm、ｌ＝20mm、2R＝3mm、2a＝3mmと
したとき ε＝tan-1（3/90）＝２度 以上にしている。
したとき ε＝tan-1（3/90）＝２度 以上にしている。
第３図は本発明の第２実施例の要部概略図、第３図
（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ方向から見た概略図である。
（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ方向から見た概略図である。
本実施例において第１図（Ａ）、（Ｂ）で示す要素と
同一要素には同符番を付している。
同一要素には同符番を付している。
本実施例において12は偏光プリズム、131、132は反射
プリズムで偏光プリズム12の一部に固着されている。14
は折り返しプリズムである。
プリズムで偏光プリズム12の一部に固着されている。14
は折り返しプリズムである。
反射プリスム131、132と折り返しプリズム14は第１図
の第１実施例の２つの反射鏡61、62と同様の機能を有し
ている。
の第１実施例の２つの反射鏡61、62と同様の機能を有し
ている。
本実施例では、レーザー１からの光束をコリメーター
レンズ２によりほぼ平行光束とし、偏光プリズム12に入
射させている。偏光プリズム12に入射した光束は反射面
12aで反射した後、偏光ビーム分割面12bで反射光束L1と
透過光束L2の２つの光束に分割している。
レンズ２によりほぼ平行光束とし、偏光プリズム12に入
射させている。偏光プリズム12に入射した光束は反射面
12aで反射した後、偏光ビーム分割面12bで反射光束L1と
透過光束L2の２つの光束に分割している。
光束L1とL2は各々反射面12cと反射面12a、12dで反射
し、反射プリズム131、132で反射した後射出して、1/4
波長板51、52を透過した後、折り返しプリズム14で、所
定角度屈折させ、回折格子３に各々所定の角度で入射さ
せている。そして、回折格子３で回折した所定次数の回
折光を集光系20を介し、再度回折格子３に入射させ、回
折格子３からの２つの再回折光を折り返しプリズム14、
反射プリズム131、132、偏光プリズム12を介して重ね合
わせた後、第１実施例と同様に1/4波長板53を透過さ
せ、ビームスプリッター９で２つの光束に分割して各々
偏光板101、102を介した後、受光素子111、112で各々受
光している。
し、反射プリズム131、132で反射した後射出して、1/4
波長板51、52を透過した後、折り返しプリズム14で、所
定角度屈折させ、回折格子３に各々所定の角度で入射さ
せている。そして、回折格子３で回折した所定次数の回
折光を集光系20を介し、再度回折格子３に入射させ、回
折格子３からの２つの再回折光を折り返しプリズム14、
反射プリズム131、132、偏光プリズム12を介して重ね合
わせた後、第１実施例と同様に1/4波長板53を透過さ
せ、ビームスプリッター９で２つの光束に分割して各々
偏光板101、102を介した後、受光素子111、112で各々受
光している。
本実施例では反射プリズム131、132をわずかに傾け
て、第３図（Ｂ）に示す如く、回折格子３に対して斜入
射させ、第１図の第１実施例と同様の効果を得ている。
て、第３図（Ｂ）に示す如く、回折格子３に対して斜入
射させ、第１図の第１実施例と同様の効果を得ている。
尚、本発明において可干渉性光束を所定角度傾けて回
折格子に入射させる手段は以上の各実施例で示した手段
によらずどのような方法であっても良い。
折格子に入射させる手段は以上の各実施例で示した手段
によらずどのような方法であっても良い。
（発明の効果） 本発明によれば前述の如く回折格子への光束の入射面
と回折格子の格子配列方向と回折格子面の法線方向とで
形成される基準面とが所定の角度傾くように各要素を設
定することによって回折格子からの正反射光が受光素子
に入射するのを効果的に防止し、受光素子からのS/N比
の高い出力信号を得ることができ、高精度の測定を可能
としたエンコーダを達成することができる。
と回折格子の格子配列方向と回折格子面の法線方向とで
形成される基準面とが所定の角度傾くように各要素を設
定することによって回折格子からの正反射光が受光素子
に入射するのを効果的に防止し、受光素子からのS/N比
の高い出力信号を得ることができ、高精度の測定を可能
としたエンコーダを達成することができる。
第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１実施例の要部概略
図、第２図は第１図の光路説明図、第３図（Ａ）、
（Ｂ）は本発明の第２実施例の要部概略図、第４図は第
１図（Ａ）と比較する為の要部概略図である。 図中、１はレーザー、２はコリメーターレンズ、３は回
折格子、４は偏光ビームスプリッター、51、52、53は1/
4波長板、61、62は反射鏡、７は光学部材、８は反射
膜、９はビームスプリッター、101、102は偏光板、1
11、112は受光素子、20は集光系、101は入射面、102は
基準面、12は偏光プリズム、131、132は反射プリズム、
14は折り返しプリズムである。
図、第２図は第１図の光路説明図、第３図（Ａ）、
（Ｂ）は本発明の第２実施例の要部概略図、第４図は第
１図（Ａ）と比較する為の要部概略図である。 図中、１はレーザー、２はコリメーターレンズ、３は回
折格子、４は偏光ビームスプリッター、51、52、53は1/
4波長板、61、62は反射鏡、７は光学部材、８は反射
膜、９はビームスプリッター、101、102は偏光板、1
11、112は受光素子、20は集光系、101は入射面、102は
基準面、12は偏光プリズム、131、132は反射プリズム、
14は折り返しプリズムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 公 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 築地 正彰 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−255803（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】可干渉性光束を回折格子に入射させ、該回
折格子からの回折光より干渉光を形成し、該干渉光を光
電変換することにより前記回折格子の移動状態を測定す
るエンコーダーにおいて、前記可干渉性光束をビームス
プリッターで２光束に分割し、該２光束の各々の該回折
格子への入射平面が該回折格子の格子配列方向と該回折
格子の法線方向とで形成される基準平面から所定の角度
傾くように該２光束を該回折格子に入射させ、該回折格
子からの該２光束の各々の回折光を反射部材により反射
させて逆行させることにより該回折格子に再度入射さ
せ、該回折格子からの該２光束の各々の再回折光を該２
光束が該回折格子に入射した光路を経て該ビームスプリ
ッターに逆行させ、該ビームスプリッターによって該２
光束の該再回折光を重ねあわせることによって干渉光を
形成し、該干渉光を光電変換することを特徴とするエン
コーダー。 - 【請求項２】前記反射部材は、焦点面近傍に反射面を有
する集光系であることを特徴とする請求項１のエンコー
ダー。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051659A JP2629948B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | エンコーダー |
| US07/488,733 US5038032A (en) | 1989-03-03 | 1990-02-26 | Encoder incorporating a displaceable diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051659A JP2629948B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | エンコーダー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02231525A JPH02231525A (ja) | 1990-09-13 |
| JP2629948B2 true JP2629948B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=12893006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1051659A Expired - Fee Related JP2629948B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | エンコーダー |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2629948B2 (ja) |
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| DE69320716T3 (de) * | 1992-06-30 | 2011-05-19 | Canon K.K. | Gerät zur Detektion von Verschiebungsinformation |
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| CN104729411B (zh) * | 2015-03-10 | 2017-07-14 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于高密度光栅的高分辨率光栅干涉仪 |
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| CN105180800B (zh) * | 2015-04-30 | 2017-12-12 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 自准直光栅干涉仪的高光学细分结构 |
| CN105136022B (zh) * | 2015-09-14 | 2017-07-14 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 自准直光栅干涉仪高光学细分结构 |
| JP6732543B2 (ja) * | 2016-06-02 | 2020-07-29 | Dmg森精機株式会社 | 変位検出装置 |
| TWI721719B (zh) * | 2019-12-19 | 2021-03-11 | 財團法人工業技術研究院 | 量測裝置 |
| CN111207674B (zh) * | 2020-01-17 | 2021-08-24 | 中北大学 | 一种基于单层光栅多次衍射的位移传感器 |
| CN114111587B (zh) * | 2021-11-01 | 2024-03-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种三轴高光学细分光栅尺 |
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| DE3486178T2 (de) * | 1983-11-04 | 1993-10-21 | Sony Magnescale Inc | Optisches Instrument zur Messung einer Verschiebung. |
| JPH0621801B2 (ja) * | 1985-07-03 | 1994-03-23 | キヤノン株式会社 | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
| JPS6212814A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-21 | Canon Inc | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
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| JPS62200225A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Canon Inc | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
| JP2554626B2 (ja) * | 1986-04-28 | 1996-11-13 | 日本電信電話株式会社 | 回折格子による位置合わせ方法および位置合わせ装置 |
| JPH067062B2 (ja) * | 1987-03-24 | 1994-01-26 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置 |
| JPH073344B2 (ja) * | 1987-06-15 | 1995-01-18 | キヤノン株式会社 | エンコ−ダ− |
| JPH01232214A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-18 | Canon Inc | エンコーダ |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP1051659A patent/JP2629948B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-02-26 US US07/488,733 patent/US5038032A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02231525A (ja) | 1990-09-13 |
| US5038032A (en) | 1991-08-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |