JP6760831B2 - 変位検出装置 - Google Patents
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Description
また、以下の説明において記載される各種のレンズは、単レンズであってもよいし、レンズ群であってもよい。
1−1.変位検出装置の構成例
まず、第1の実施の形態例(以下、「本例」という。)にかかる変位検出装置の構成を図1〜図6を参照して説明する。
図1は、変位検出装置の構成を示す概略構成図である。
図4に示すように、ホログラムレンズ17は、スケール2の測定面2a上を覆う点線で示す仮想のホログラムレンズ17a(以下、「仮想ホログラムレンズ」という)の一部を切り取ったものである。ここで、仮想ホログラムレンズ17aによって集光された光L1の焦点Gは、スケール2における第1の方向Xの原点位置X1上に配置される。また、仮想ホログラムレンズ17aによって集光された光L1の焦点Gは、スケール2の測定面2aにおける第2の方向Yの中心線2b上に配置される。すなわち、仮想ホログラムレンズ17aによって集光された光L1の焦点Gは、相対位置検出用の目盛が配置されるトラックの中心線2bを通る。
図1及び図5に示すように、受光部12は、反射部材21と、第1の受光素子22と、第2の受光素子23とを有している。反射部材21は、三角柱状に形成されている。反射部材21は、第1反射面21aと、第2反射面21bとを有している。そして、反射部材21は、第1反射面21aと第2反射面21bが交わる頂点21cをスケール2に向けて配置される。また、第1反射面21aは、第1の方向Xの一側を向いており、第2反射面21bは、第1の方向Xの他側を向いている。
図6に示すように、変位検出装置1は、第1の受光素子22及び第2の受光素子23に接続された差動増幅器24と、A/D変換部25と、波形補正処理部26と、絶対位置演算部27とを有している。
次に、上述した構成を有する変位検出装置1の原点位置の検出動作について図1〜図7を参照して説明する。
図7は、受光部12によって出力される信号の波形と、受光部12に反射された光L1の強度を示す説明図である。図7に示す実線は、受光部12に反射された光L1の強度を示し、一点鎖線は、第1の受光素子22の信号波形を示し、点線は、第2の受光素子23の信号波形を示している。また、二点鎖線は、第1の受光素子22と第2の受光素子23の出力の差である差動増幅器24で出力される信号を示している。なお、図7では、横軸にスケール2とヘッド3の第1の方向Xの相対位置を示し、縦軸に光及び信号の出力強度を示している。
次に、上述した構成を有する変位検出装置1の傾き補正動作について図8〜図11を参照して説明する。
図8は、本例の変位検出装置1におけるスケール2が第3の方向Zに角度θで傾いた場合を示す説明図、図9は、コーナーキューブ14及び反射ミラー16を有さない従来の変位検出装置のスケール200が第3の方向Zに角度θで傾いた場合を示す説明図である。
図10は、本例の変位検出装置1においてスケール2がヘッド3に対してヨー方向に角度θで傾いた場合を示す説明図である。図11は、従来の変位検出装置のスケール2がヘッド3に対してヨー方向に角度θで傾いた場合を示す説明図である。
次に、図12及び図13を参照して第3の実施の形態例にかかる変位検出装置について説明する。
図12は、第2の実施の形態例にかかる変位検出装置を示す概略構成図である。
図13に示すように、反射ミラー86と受光部82がヘッド73に設けられており、スケール72が傾いても、反射ミラー86と受光部82の位置関係は、変化しない。そのため、スケール72が第3の方向Zに角度θで傾いても、反射ミラー86によって反射された光L1は、スケール72及びホログラムレンズ87を透過して受光部82に入射される。その結果、この第2の実施の形態例にかかる変位検出装置71では、コーナーキューブを設けなくてもよい。
Claims (4)
- スケールと、前記スケールと対向して配置されるヘッドと、を備え、前記ヘッドにおける前記スケールに対する測定方向の原点位置を検出可能な変位検出装置において、
前記ヘッドに設けられ、前記スケールに向けて光を照射する光源と、
前記スケールに設けられ、前記光源から出射された光を集光させるホログラムレンズと、
前記ヘッドに設けられ、前記ホログラムレンズによって集光された光を受光する受光部と、を備え、
前記ホログラムレンズの焦点位置は、前記受光部が配置された位置となる
変位検出装置。 - スケールと、前記スケールと対向して配置されるヘッドと、を備え、前記ヘッドにおける前記スケールに対する測定方向の原点位置を検出可能な変位検出装置において、
前記ヘッドに設けられ、前記スケールに向けて光を照射する光源と、
前記スケールに設けられ、前記光源から出射された光を反射する反射ミラー又は回折格子と、
前記ヘッドに設けられ、前記反射ミラー又は前記回折格子により反射された光を再び前記スケールに向けて反射させるコーナーキューブと、
前記スケールに設けられ、前記コーナーキューブにより反射された光を集光させるホログラムレンズと、
前記ヘッドに設けられ、前記ホログラムレンズによって集光された光を受光する受光部と、を備え、
前記ホログラムレンズの焦点位置は、前記受光部が配置された位置となる
変位検出装置。 - スケールと、前記スケールと対向して配置されるヘッドと、を備え、前記ヘッドにおける前記スケールに対する測定方向の原点位置を検出可能な変位検出装置において、
前記ヘッドに設けられ、前記スケールに向けて光を照射する光源と、
前記スケールに設けられ、前記光源から出射された光を集光させるホログラムレンズと、
前記ヘッドに設けられ、前記ホログラムレンズによって集光された光を受光する受光部と、を備え、
前記ヘッドには、前記スケールに対する前記測定方向の相対位置を検出する際に用いられる相対位置用受光部が設けられ、
前記受光部は、前記スケールに対して、前記スケールの測定面と平行でかつ前記測定方向と直交する幅方向の位置が、前記相対位置用受光部における前記スケールに対する前記幅方向の位置と同じになる位置に配置され、
前記ホログラムレンズの焦点位置は、前記受光部が配置された位置となる
変位検出装置。 - 前記スケールには、前記光源から出射された光を反射する反射ミラー又は回折格子が設けられ、
前記ヘッドには、前記反射ミラー又は前記回折格子により反射された光を再び前記スケールに向けて反射させるコーナーキューブと、前記スケールに対する前記測定方向の相対位置を検出する際に用いられる相対位置用受光部が設けられ、
前記ホログラムレンズには、前記コーナーキューブにより反射された光が入射し、
前記受光部は、前記スケールに対して、前記スケールの測定面と平行でかつ前記測定方向と直交する幅方向の位置が、前記相対位置用受光部における前記スケールに対する前記幅方向の位置と同じになる位置に配置される
請求項1に記載の変位検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016236367A JP6760831B2 (ja) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | 変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016236367A JP6760831B2 (ja) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | 変位検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018091769A JP2018091769A (ja) | 2018-06-14 |
JP6760831B2 true JP6760831B2 (ja) | 2020-09-23 |
Family
ID=62565518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016236367A Active JP6760831B2 (ja) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | 変位検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2016
- 2016-12-06 JP JP2016236367A patent/JP6760831B2/ja active Active
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JP2018091769A (ja) | 2018-06-14 |
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