JP5212840B2 - エンコーダ - Google Patents
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Description
本発明は、第2の観点からすると、第1照明光と第2照明光との干渉を利用して、移動体の位置情報を検出するエンコーダであって、照明光を射出する光源と、前記移動体の移動方向に配列されたパターンを有し、前記移動体の移動にともなって、前記光源に対して相対移動するスケールと、前記照明光から前記第1照明光と前記第2照明光とを生じさせ、前記第1照明光と前記第2照明光とを前記スケールに照射する光学系と、前記第1照明光の光路長と前記第2照明光の光路長とのうち少なくとも一方を周期的に変化させる変調手段と、を備える第2のエンコーダである。
これによれば、第1照明光及び第2照明光の少なくとも一方の光路長が、変調手段によって周期的に変化される。このため、第1照明光及び第2照明光のうちのいずれかを、スケールに対して走査させる振動ミラー及びスキャナーなどを設ける必要がなくなり、装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
V(t)=r・sin(ωr・t)…(1)
I(t)=x0+A・cos[ω(r・ω・sin(ωr・t)+ω・x)] …(2)
図2は、変形例1に係るエンコーダ10Aを示す図である。このエンコーダ10Aは、インデックススケール20の下方に、反射ミラー22A,22Bに代えて、第2インデックススケール31が配置されている点で、エンコーダ10と相違している。
図3は、変形例2に係るエンコーダ10Bを示す図である。このエンコーダ10Bは、インデックススケール20と反射ミラー22A,22Bとに代えて、光源12の下方にU字状のガラス部材32Aが配置さている点でエンコーダ10と相違している。
図5は、変形例3に係るエンコーダ10Cを示す図である。このエンコーダ10Cは、インデックススケール20と反射ミラー22A,22Bとに代えて、光源12の下方に直方体状のガラス部材32Bが配置さている点でエンコーダ10と相違している。
図6は、変形例4に係るエンコーダ10Dを示す図である。このエンコーダ10Dは、インデックススケール20と反射ミラー22A,22Bとに代えて、光源12の下方に直方体状のガラス部材32Bが配置さている点でエンコーダ10と相違している。
図7は、応用例1に係るエンコーダ10Eを示す図である。このエンコーダ10Eは、ビームスプリッタ35、ビームスプリッタ35の下方に相互に対向して配置された反射ミラー22A,22B、反射ミラー22A,22Bの下方に配置された移動スケール24、移動スケール24の下方に配置された反射ミラー22C,22D、及び反射ミラー22Dを周期的に振動させるアクチュエータ16などを含んで構成されている。
図8は、応用例2に係るエンコーダ10Fを示す図である。このエンコーダ10Fは、ビームスプリッタ35、ビームスプリッタ35の下方に配置された移動スケール24、移動スケール24の下方に配置された反射ミラー22C,22D、及び反射ミラー22Dを周期的に振動させるアクチュエータ16などを含んで構成されている。
Claims (10)
- 第1照明光と第2照明光との干渉を利用して、移動体の位置情報を検出するエンコーダであって、
前記移動体の移動方向に配列されたパターンを有し、前記移動体の移動にともなって、前記第1照明光及び前記第2照明光に対して相対移動するスケールと、
前記第1照明光と前記第2照明光とを、前記スケールのパターン上に照射する光学系と、
前記第1照明光の光路長及び前記第2照明光の光路長のうちの少なくとも一方を周期的に変化させる変調装置と、を備えるエンコーダ。 - 請求項1に記載のエンコーダにおいて、
前記変調装置は、前記光学系に含まれる光学素子の位置を周期的に振動させることにより、前記第1照明光の光路長及び前記第2照明光の光路長のうちの少なくとも一方を周期的に変化させるエンコーダ。 - 請求項1に記載のエンコーダにおいて、
前記光学系は、前記第1照明光又は前記第2照明光の光路上に配置された、前記第1照明光及び前記第2照明光を透過する光学素子を含み、前記変調装置は、前記光学素子の屈折率を周期的に変化させることにより、前記第1照明光の光路長及び前記第2照明光の光路長のうちの少なくとも一方を周期的に変化させるエンコーダ。 - 請求項1又は3に記載のエンコーダにおいて、
前記光学系は、前記第1照明光又は前記第2照明光の光路上に配置された、前記第1照明光及び前記第2照明光を透過する光学素子を含み、前記変調装置は、前記光学素子を弾性変形させることにより、前記第1照明光の光路長及び前記第2照明光の光路長のうちの少なくとも一方を周期的に変化させるエンコーダ。 - 請求項4に記載のエンコーダにおいて、
前記変調装置は、前記光学素子を機械的に弾性変形させるエンコーダ。 - 請求項4に記載のエンコーダにおいて、
前記変調装置は、前記光学素子に交流電圧を印加して、前記素子を弾性変形させるエンコーダ。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のエンコーダにおいて、
前記スケールは、前記移動体に設けられているエンコーダ。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のエンコーダにおいて、
前記光学素子は、前記第1照明光及び前記第2照明光を偏向させて前記スケールに照射させるエンコーダ。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載のエンコーダにおいて、
前記光学系は、光源から射出される照明光から前記第1照明光と前記第2照明光とを生じさせる光学部材を含むエンコーダ。 - 第1照明光と第2照明光との干渉を利用して、移動体の位置情報を検出するエンコーダであって、
照明光を射出する光源と、
前記移動体の移動方向に配列されたパターンを有し、前記移動体の移動にともなって、前記光源に対して相対移動するスケールと、
前記照明光から前記第1照明光と前記第2照明光とを生じさせ、前記第1照明光と前記第2照明光とを前記スケールに照射する光学系と、
前記第1照明光の光路長と前記第2照明光の光路長とのうち少なくとも一方を周期的に変化させる変調手段と、
を備えるエンコーダ。
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