JPH02167427A - 格子干渉型変位計 - Google Patents
格子干渉型変位計Info
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- JPH02167427A JPH02167427A JP32258788A JP32258788A JPH02167427A JP H02167427 A JPH02167427 A JP H02167427A JP 32258788 A JP32258788 A JP 32258788A JP 32258788 A JP32258788 A JP 32258788A JP H02167427 A JPH02167427 A JP H02167427A
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Landscapes
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、格子干渉型変位計に係り、特に、スケール表
面の表面皮が悪い場合でも、安定した干渉を保つことが
可能な格子干渉型変位計に関する。
面の表面皮が悪い場合でも、安定した干渉を保つことが
可能な格子干渉型変位計に関する。
一定ピッチの光学的な目盛が形成されたスケールを用い
て、周期的な検出信号を生成する光電型エンコーダが普
及している。この光電型エンコーダの分解能は、光学格
子の幅及びピッチと、光電変換後の信号を分割する電子
回路の特性により定まる。一般に、光学格子は、エツチ
ング法により製造されるので、４μｍ前後の光学格子が
最終測定精度上限界に近く、又、電子回路も大幅なコス
トアップを伴わない範囲で用いるとなると、最終的な分
解能は１μｍ前後であり、これを更に高精度化するのは
困難であった。 一方、光電型エンコーダが普及するにつれて、より高分
解能て高精度な検出信号を生成するものが求められてい
る。 光電型エンコーダの高分解能化を図ったものの１つとし
て、スケールにホログラフィの技術を用いて微細なピッ
チ（通常１μｍ程度）の目盛を形成し、その目盛を回折
格子として積極的に回折を生じさせて検出信号を得る格
子干渉型変位計が提案されている。 第７図は、特開昭４７−１００３４で提案された格子干
渉型変位計を示すものである。この格子干渉型変位計は
、ピッチｄの回折格子１０Ａか形成されたスケールと、
該回折格子１０Ａに光束としてのレーザビーム１４（波
長λ）を照射するＨｅ−Ｎｅトレーサ源１２と、前記回
折格子１０Ａによって生成された０次と１次の回折光（
光束）をそれぞれ反射するミラー１６．１８と、１次側
ミラー１８で反射された１次光の０次光と、０次側ミラ
ー１６で反射された０次光の１次光との混合波を３分す
るビームスプリッタ（粗い回折格子）２０と、該ビーム
スプリッタ２０で３分された混合波をそれぞれ光電変換
する受光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃとを含んで構成さ
れている。ここで、前記スケールを除く各要素は、検出
器を構成している。 なお、第７図において、０次光及び１次光の光路中にそ
れぞれ挿入された渭光子２４．２６の偏光方向は、互い
に直交するように設定されており、３分された中央の混
合波を受光する受光素子２２Ａでは干渉縞が生じないよ
うにされている。従って、この受光素子２２Ａでは、干
渉縞ではなく、単なる和信号か得られるので、参照信号
Ｖｒとする。 又、受光素子２２Ｂの直前には干渉縞生成用の検光子２
８Ｂが配置され、この受光素子２２Ｂからは干渉縞によ
るＡ相検出信号φＡか生成される。 又、受光素子２２Ｃの直前には１／４波長板３０と検光
子２８Ｃが配置され、この受光素子２２０からは、前記
Ａ相検出信号φＡと９０°位相の異なるＢ相検出信号φ
Ｂが生成される。 ここで、レーザビーム１４の入射角θと、１次光の回折
角φとは、次式で関係付けられる。 ｄ（ｓｉｎθ＋ｓｉｎφ）＝λ −−−−−−・−（１
）このような格子干渉型変位計によれば、例えば回折格
子１０Ａをホログラム方式で製造することによって、１
μｍ以下の光学格子を形成することができるので、０．
０１μｍの分解能を達成することも可能である。
て、周期的な検出信号を生成する光電型エンコーダが普
及している。この光電型エンコーダの分解能は、光学格
子の幅及びピッチと、光電変換後の信号を分割する電子
回路の特性により定まる。一般に、光学格子は、エツチ
ング法により製造されるので、４μｍ前後の光学格子が
最終測定精度上限界に近く、又、電子回路も大幅なコス
トアップを伴わない範囲で用いるとなると、最終的な分
解能は１μｍ前後であり、これを更に高精度化するのは
困難であった。 一方、光電型エンコーダが普及するにつれて、より高分
解能て高精度な検出信号を生成するものが求められてい
る。 光電型エンコーダの高分解能化を図ったものの１つとし
て、スケールにホログラフィの技術を用いて微細なピッ
チ（通常１μｍ程度）の目盛を形成し、その目盛を回折
格子として積極的に回折を生じさせて検出信号を得る格
子干渉型変位計が提案されている。 第７図は、特開昭４７−１００３４で提案された格子干
渉型変位計を示すものである。この格子干渉型変位計は
、ピッチｄの回折格子１０Ａか形成されたスケールと、
該回折格子１０Ａに光束としてのレーザビーム１４（波
長λ）を照射するＨｅ−Ｎｅトレーサ源１２と、前記回
折格子１０Ａによって生成された０次と１次の回折光（
光束）をそれぞれ反射するミラー１６．１８と、１次側
ミラー１８で反射された１次光の０次光と、０次側ミラ
ー１６で反射された０次光の１次光との混合波を３分す
るビームスプリッタ（粗い回折格子）２０と、該ビーム
スプリッタ２０で３分された混合波をそれぞれ光電変換
する受光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃとを含んで構成さ
れている。ここで、前記スケールを除く各要素は、検出
器を構成している。 なお、第７図において、０次光及び１次光の光路中にそ
れぞれ挿入された渭光子２４．２６の偏光方向は、互い
に直交するように設定されており、３分された中央の混
合波を受光する受光素子２２Ａでは干渉縞が生じないよ
うにされている。従って、この受光素子２２Ａでは、干
渉縞ではなく、単なる和信号か得られるので、参照信号
Ｖｒとする。 又、受光素子２２Ｂの直前には干渉縞生成用の検光子２
８Ｂが配置され、この受光素子２２Ｂからは干渉縞によ
るＡ相検出信号φＡか生成される。 又、受光素子２２Ｃの直前には１／４波長板３０と検光
子２８Ｃが配置され、この受光素子２２０からは、前記
Ａ相検出信号φＡと９０°位相の異なるＢ相検出信号φ
Ｂが生成される。 ここで、レーザビーム１４の入射角θと、１次光の回折
角φとは、次式で関係付けられる。 ｄ（ｓｉｎθ＋ｓｉｎφ）＝λ −−−−−−・−（１
）このような格子干渉型変位計によれば、例えば回折格
子１０Ａをホログラム方式で製造することによって、１
μｍ以下の光学格子を形成することができるので、０．
０１μｍの分解能を達成することも可能である。
しかしながら、前記回折格子１０Ａが形成されたスケー
ル１０のガラス表面の平面度が悪いと、第７図に示した
ような透過型の格子干渉型変位計の場合、第８図（スケ
ール下面の平面度不良の場合）に矢印Ａで示す如く、屈
折角に差が生じて光束が曲ってしまい、受光素子２２Ｂ
、２２Ｃに入射する２本の光の進行方向は互いに傾斜し
、その方向に直交する光波面は縞状に合成された状態と
なり、ビームの重合断面全面に均一な光の干渉を得るこ
とができなかった。そのために従来はスケールの平面度
を５μｍ／１００ Ｔｌｌ以下に保持しなければならな
い上、他の要因によって光軸方向が傾斜した場合信号が
検出できないという問題点を有していた。 一方、光源及び検出系が共に反射型スケールの片開に配
置される反射型の格子干渉型変位計は、光源及び検出系
をスケールの片開に配置すればよいので、セパレート式
のような組込み型スケールに適している。しかしながら
、反射光の回折を利用するため、スケールの傾きや平面
度不良からくる光路のずれは、第７図に示したような透
過型の場合よりも激しく、取付けや調整を厳密に行う必
要があり、これらの作業が困難であった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、スケール表面の平面度不良や傾き等からくる、微
小であるが影響の大きな変動による影響を少なくして、
安定した信号を得ることができ、従って、検出系取付は
時のアライメントを簡略化することが可能な格子干渉型
変位計を提供することを課題とする。
ル１０のガラス表面の平面度が悪いと、第７図に示した
ような透過型の格子干渉型変位計の場合、第８図（スケ
ール下面の平面度不良の場合）に矢印Ａで示す如く、屈
折角に差が生じて光束が曲ってしまい、受光素子２２Ｂ
、２２Ｃに入射する２本の光の進行方向は互いに傾斜し
、その方向に直交する光波面は縞状に合成された状態と
なり、ビームの重合断面全面に均一な光の干渉を得るこ
とができなかった。そのために従来はスケールの平面度
を５μｍ／１００ Ｔｌｌ以下に保持しなければならな
い上、他の要因によって光軸方向が傾斜した場合信号が
検出できないという問題点を有していた。 一方、光源及び検出系が共に反射型スケールの片開に配
置される反射型の格子干渉型変位計は、光源及び検出系
をスケールの片開に配置すればよいので、セパレート式
のような組込み型スケールに適している。しかしながら
、反射光の回折を利用するため、スケールの傾きや平面
度不良からくる光路のずれは、第７図に示したような透
過型の場合よりも激しく、取付けや調整を厳密に行う必
要があり、これらの作業が困難であった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、スケール表面の平面度不良や傾き等からくる、微
小であるが影響の大きな変動による影響を少なくして、
安定した信号を得ることができ、従って、検出系取付は
時のアライメントを簡略化することが可能な格子干渉型
変位計を提供することを課題とする。
本発明は、回折格子が形成されたスケールと、前記回折
格子に光束を照射する光源、及び、前記回折格子によっ
て生成された複数の光束の混合波を光電変換する受光素
子を含む検出器とを備え、前記スケールと検出器の相対
変位に応じて、周期的に変化する検出信号を生成する格
子干渉型変位計において、前記回折格子によって生成さ
れた複数の光束を、混合前に互いに平行とする手段を備
えることにより、前記課題を達成したものである。 又、前記複数の光束を平行とする手段を、前記スケール
の屈折面又は回折面に焦点がくるように配置された凸レ
ンズとしたものである。 又、前記複数の光束を平行とする手段を、凹面鏡とした
ものである。
格子に光束を照射する光源、及び、前記回折格子によっ
て生成された複数の光束の混合波を光電変換する受光素
子を含む検出器とを備え、前記スケールと検出器の相対
変位に応じて、周期的に変化する検出信号を生成する格
子干渉型変位計において、前記回折格子によって生成さ
れた複数の光束を、混合前に互いに平行とする手段を備
えることにより、前記課題を達成したものである。 又、前記複数の光束を平行とする手段を、前記スケール
の屈折面又は回折面に焦点がくるように配置された凸レ
ンズとしたものである。 又、前記複数の光束を平行とする手段を、凹面鏡とした
ものである。
従来スケール表面の平面度不良やスケールの傾きにより
屈折角く透過型の場合）や回折角く反射型の場合）に差
が生じた場合、受光素子２２Ｂ、２２Ｃに入射する２本
の光の進行方向は互いに傾斜し、その方向に直交する光
波面は縞状に合成された状態となり、ビームの重合断面
全面に均一な光の干渉を得ることができなかった。その
ためにスケールの平面度を高精度に保持しなければなら
ない上、他の要因によって、両ビームの相対的進行方向
が傾斜した場合信号が検出できないことがあり、測定誤
差が発生するという問題かあった。 本発明は第２図に示す如く、例えば前記屈折面又は回折
面に焦点がくるように凸レンズ４０を配置することによ
り、回折格子によって生成された複数の光束が、ハーフ
ミラ−５０による混合前に各々の設計士の進行方向に対
して平行に進むようにしたので、スケールの平面度が１
５μＩｌｌ／１００■以上であっても安定した干渉信号
を得ることかできるようになった。又、他の要因によっ
て光軸が傾斜しても安定した信号が得られるようになっ
た。 又このような状態を実現するために凹面鏡を用いてもよ
い。 このようにして、スケール平面度の許容値やスケールの
傾きによらず、レンズ通過後の光束を常に設計上の光軸
に平行な方向に進ませることができ、即ちハーフミラ−
５０の通過、又は反射後互いに平行な光路を進むように
なるので、安価なスケールを使用することができ、又、
検出アライメントの許容値が向上し、アライメントを簡
単なものとすることができる。更に、光源ビームの形状
や平行性を厳密に設計する必要がなくなる。 特に、スケールの傾き等からくる光路のずれが透過型よ
りも厳しく、取付けや調整に厳密さを要求される反射型
の格子干渉型変位計の場合には、その取付や調整が容易
となり、効果が更に大きく、例えばレーザダイオード等
の小型光源を用いた反射型の格子干渉型変位計を実現す
ることが可能となる。
屈折角く透過型の場合）や回折角く反射型の場合）に差
が生じた場合、受光素子２２Ｂ、２２Ｃに入射する２本
の光の進行方向は互いに傾斜し、その方向に直交する光
波面は縞状に合成された状態となり、ビームの重合断面
全面に均一な光の干渉を得ることができなかった。その
ためにスケールの平面度を高精度に保持しなければなら
ない上、他の要因によって、両ビームの相対的進行方向
が傾斜した場合信号が検出できないことがあり、測定誤
差が発生するという問題かあった。 本発明は第２図に示す如く、例えば前記屈折面又は回折
面に焦点がくるように凸レンズ４０を配置することによ
り、回折格子によって生成された複数の光束が、ハーフ
ミラ−５０による混合前に各々の設計士の進行方向に対
して平行に進むようにしたので、スケールの平面度が１
５μＩｌｌ／１００■以上であっても安定した干渉信号
を得ることかできるようになった。又、他の要因によっ
て光軸が傾斜しても安定した信号が得られるようになっ
た。 又このような状態を実現するために凹面鏡を用いてもよ
い。 このようにして、スケール平面度の許容値やスケールの
傾きによらず、レンズ通過後の光束を常に設計上の光軸
に平行な方向に進ませることができ、即ちハーフミラ−
５０の通過、又は反射後互いに平行な光路を進むように
なるので、安価なスケールを使用することができ、又、
検出アライメントの許容値が向上し、アライメントを簡
単なものとすることができる。更に、光源ビームの形状
や平行性を厳密に設計する必要がなくなる。 特に、スケールの傾き等からくる光路のずれが透過型よ
りも厳しく、取付けや調整に厳密さを要求される反射型
の格子干渉型変位計の場合には、その取付や調整が容易
となり、効果が更に大きく、例えばレーザダイオード等
の小型光源を用いた反射型の格子干渉型変位計を実現す
ることが可能となる。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。 本発明の第１実施例は、第１国に示す如く、前記従来例
と１＝１様の、回折格子が形成された透過型のスケール
１０と、光源としての、コリメートされた平行光束を形
成するレーザダイオード（ＬＤ）４２と、例えばＰＩＮ
フォトダイオードから成る受光素子２２Ａ＋、２２Ａ２
．２２Ｂ、２２Ｃ１検光子２８Ｂ、２８Ｃ１１／４波長
板３０を含む検出器とを備え、前記スケール１０と検出
器の相対変位に応じて周期的に変化する検出信号を生成
する透過型の格子干渉型変位計において、前記レーザタ
イオード４２からのレーザビーム１４をその偏向方向に
従って２分するＰ／Ｓスプリッタ４４と、該２分された
光束を回−の入射角θでそれぞれ対称に前記スケール平
面度の回折格子の同一回折点Ｃに入射させるための一対
のミラー４６Ａ、４６Ｂと、−次回折光のみをそれぞれ
反射しつつ分離するように設けられたビームスプリッタ
４８Ａ、４８Ｂと、該ビームスプリッタ４８Ａ、４８Ｂ
で分離された回折光を光電変換して参照信号■ｒ＝（■
ｒ、＋ｖｒｂ）／２を得るための前記受光素子２２Ａｌ
、２２Ａ２と、前記ビームスプリッタ４８Ａ、４８Ｂで
反射された回折光を再び混合するためのハーフミラ−５
０と、該ハーフミラ−５０と前記ビームスプリッタ４８
Ａ、４８Ｂの間にそれぞれ配置された、前記スケール１
０の屈折点を焦点とする凸レンズ５２Ａ、５２Ｂとを備
えたものである。 このように、回折格子で回折させた２本の光束を、ハー
フミラ−５０で混合させる前に、凸レンズ５２Ａ、５２
Ｂを通すことによって、スケール表面の平面度不良やス
ケールのピッチングといった、小さいが左右非対称の変
動に対して、凸レンズ５２Ａ、５２Ｂにより、曲った光
軸を補正して、影響を受けにくくすることができる。 本実施例においては、回折光を、ビームスプリッタ４８
Ａ、４８Ｂを用いて一度反射した後、ハーフミラ−５０
により混合する、左右対称のいわゆる多段型の構成とし
ているので、レーザダイオード４２の波長λが変化して
も、１次光の回折角φが共通であるため、各受光素子２
２Ｂ、２２Ｃに入射する方向はほぼ一定である。従って
、光源の波長変動や、スケール上のローリング及びギャ
ップ変動といった、大きいが対称的な変動も吸収され、
このような変動の影響を受けることがない。 又、スケール１０表面での反射光も、直接受光素子に入
射することがない。 本実施例においては、凸レンズ５２Ａ、５２Ｂが、ビー
ムスプリッタ４８Ａ、４８Ｂとハーフミラ−５０の間に
配置されていたが、凸レンズ５２Ａ、５２Ｂの配設位置
はこれに限定されず、例えば、スケール１０とビームス
プリッタ４８Ａ、４８Ｂの間に配設することも可能であ
る。要は、回折格子によって生成された光束が混合され
る前であり、且つ、スケールの屈折面に焦点があれば、
どこでもよい。 次に、第３図を参照して、本発明の第２実施例を詳細に
説明する。 この第２実施例は、前記第１実施例と同様の多段型の透
過型格子干渉型変位計において、第３図に示す如く、前
記凸レンズ５２Ａ、５２Ｂの代わりに、前記ビームスプ
リッタ４８Ａ、４８Ｂの位置に、凹面鏡５４Ａ、５４Ｂ
を配置したものである。 なお、この第２実施例では、参照信号■ｒは、どこか他
の場所に配置したビームスプリッタ（１２１示省略）等
を用いて、別に得る必要がある。 なお、前記第１及び第２実施例においては、本発明が、
透過型スケール１０を含む透過型の格子干渉型変位計に
適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、例えば第４図に示すような、反射型スケール６０を
含む反射型の格子干渉型変位計にも同様に適用可能であ
る。 以下、反射型の格子干渉型変位計に適用した、本発明の
第３実施例及び第４実施例を説明する。 本発明の第３実施例は、第４図に示す如く、反射型の格
子干渉型変位計において、ビームスプリッタ４８Ａ、４
８Ｂと偏光板２４．２６の間に、前記スケール６０の回
折点Ｃに焦点がくるよう凸レンズ５２Ａ、５２Ｂを配設
したものである。 又、光源であるレーザダイオード４２からの光束１４は
、第５図に示す如く、スケール６０に対して斜めに入射
するようにされており、スケール６０による反射光が、
レーザダイオード４２に戻るのを防止して、該戻り光に
よりレーザダイオ−ド４２の自動出力制御（ＡＰＣ制御
）か狂うのが防止されている。 本実施例においても、光学系が左右対称であるので、波
長変動等の対称な光路の変動に強く、レーザダイオード
４２の波長変動の影響を吸収することができる。 他の点に関しては、前記第１実施例と同様であるので、
説明は省略する。 次に、第６図を参照して、本発明の第４実施例を詳細に
説明する。 この第４実施例は、前記第３実施例と同様の反射型の格
子干渉型変位計において、凸レンズ５２Ａ、５２Ｂの代
わりに、ビームスプリッタ４８Ａ、４８Ｂの位置に凹面
鏡５４Ａ、５４Ｂを配置ものである。 他の点に関しては、第３実施例又は第２実施例と同様で
あるので、説明は省略する。 なお、前記実施例においては、いずれも光源としてレー
ザダイオード４２が用いられていたが、光源の種類はこ
れに限定されない。
。 本発明の第１実施例は、第１国に示す如く、前記従来例
と１＝１様の、回折格子が形成された透過型のスケール
１０と、光源としての、コリメートされた平行光束を形
成するレーザダイオード（ＬＤ）４２と、例えばＰＩＮ
フォトダイオードから成る受光素子２２Ａ＋、２２Ａ２
．２２Ｂ、２２Ｃ１検光子２８Ｂ、２８Ｃ１１／４波長
板３０を含む検出器とを備え、前記スケール１０と検出
器の相対変位に応じて周期的に変化する検出信号を生成
する透過型の格子干渉型変位計において、前記レーザタ
イオード４２からのレーザビーム１４をその偏向方向に
従って２分するＰ／Ｓスプリッタ４４と、該２分された
光束を回−の入射角θでそれぞれ対称に前記スケール平
面度の回折格子の同一回折点Ｃに入射させるための一対
のミラー４６Ａ、４６Ｂと、−次回折光のみをそれぞれ
反射しつつ分離するように設けられたビームスプリッタ
４８Ａ、４８Ｂと、該ビームスプリッタ４８Ａ、４８Ｂ
で分離された回折光を光電変換して参照信号■ｒ＝（■
ｒ、＋ｖｒｂ）／２を得るための前記受光素子２２Ａｌ
、２２Ａ２と、前記ビームスプリッタ４８Ａ、４８Ｂで
反射された回折光を再び混合するためのハーフミラ−５
０と、該ハーフミラ−５０と前記ビームスプリッタ４８
Ａ、４８Ｂの間にそれぞれ配置された、前記スケール１
０の屈折点を焦点とする凸レンズ５２Ａ、５２Ｂとを備
えたものである。 このように、回折格子で回折させた２本の光束を、ハー
フミラ−５０で混合させる前に、凸レンズ５２Ａ、５２
Ｂを通すことによって、スケール表面の平面度不良やス
ケールのピッチングといった、小さいが左右非対称の変
動に対して、凸レンズ５２Ａ、５２Ｂにより、曲った光
軸を補正して、影響を受けにくくすることができる。 本実施例においては、回折光を、ビームスプリッタ４８
Ａ、４８Ｂを用いて一度反射した後、ハーフミラ−５０
により混合する、左右対称のいわゆる多段型の構成とし
ているので、レーザダイオード４２の波長λが変化して
も、１次光の回折角φが共通であるため、各受光素子２
２Ｂ、２２Ｃに入射する方向はほぼ一定である。従って
、光源の波長変動や、スケール上のローリング及びギャ
ップ変動といった、大きいが対称的な変動も吸収され、
このような変動の影響を受けることがない。 又、スケール１０表面での反射光も、直接受光素子に入
射することがない。 本実施例においては、凸レンズ５２Ａ、５２Ｂが、ビー
ムスプリッタ４８Ａ、４８Ｂとハーフミラ−５０の間に
配置されていたが、凸レンズ５２Ａ、５２Ｂの配設位置
はこれに限定されず、例えば、スケール１０とビームス
プリッタ４８Ａ、４８Ｂの間に配設することも可能であ
る。要は、回折格子によって生成された光束が混合され
る前であり、且つ、スケールの屈折面に焦点があれば、
どこでもよい。 次に、第３図を参照して、本発明の第２実施例を詳細に
説明する。 この第２実施例は、前記第１実施例と同様の多段型の透
過型格子干渉型変位計において、第３図に示す如く、前
記凸レンズ５２Ａ、５２Ｂの代わりに、前記ビームスプ
リッタ４８Ａ、４８Ｂの位置に、凹面鏡５４Ａ、５４Ｂ
を配置したものである。 なお、この第２実施例では、参照信号■ｒは、どこか他
の場所に配置したビームスプリッタ（１２１示省略）等
を用いて、別に得る必要がある。 なお、前記第１及び第２実施例においては、本発明が、
透過型スケール１０を含む透過型の格子干渉型変位計に
適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、例えば第４図に示すような、反射型スケール６０を
含む反射型の格子干渉型変位計にも同様に適用可能であ
る。 以下、反射型の格子干渉型変位計に適用した、本発明の
第３実施例及び第４実施例を説明する。 本発明の第３実施例は、第４図に示す如く、反射型の格
子干渉型変位計において、ビームスプリッタ４８Ａ、４
８Ｂと偏光板２４．２６の間に、前記スケール６０の回
折点Ｃに焦点がくるよう凸レンズ５２Ａ、５２Ｂを配設
したものである。 又、光源であるレーザダイオード４２からの光束１４は
、第５図に示す如く、スケール６０に対して斜めに入射
するようにされており、スケール６０による反射光が、
レーザダイオード４２に戻るのを防止して、該戻り光に
よりレーザダイオ−ド４２の自動出力制御（ＡＰＣ制御
）か狂うのが防止されている。 本実施例においても、光学系が左右対称であるので、波
長変動等の対称な光路の変動に強く、レーザダイオード
４２の波長変動の影響を吸収することができる。 他の点に関しては、前記第１実施例と同様であるので、
説明は省略する。 次に、第６図を参照して、本発明の第４実施例を詳細に
説明する。 この第４実施例は、前記第３実施例と同様の反射型の格
子干渉型変位計において、凸レンズ５２Ａ、５２Ｂの代
わりに、ビームスプリッタ４８Ａ、４８Ｂの位置に凹面
鏡５４Ａ、５４Ｂを配置ものである。 他の点に関しては、第３実施例又は第２実施例と同様で
あるので、説明は省略する。 なお、前記実施例においては、いずれも光源としてレー
ザダイオード４２が用いられていたが、光源の種類はこ
れに限定されない。
第１図は、本発明に係る格子干渉型変位計の第１実施例
の構成を示す正面図、 第２図は、本発明の詳細な説明するための光路図、 第３図は、本発明の第２実施例の構成を示す正面図、 第４図は、本発明の第３実施例の構成を示す正面図、 第５図は、同じく開面図、 第６ ［ｊ／ｌは、本発明の第４実施例の構成を示す正
面図、 第７図は、従来の格子干渉を変位計の一例の構成を示す
正面図、 第８図は、従来例において、平面度不良により光束が曲
っている状態を示す断面図である。 ０．５２Ａ、５２Ｂ・・・凸レンズ、 ２・・・レーザダイオード（ＬＤ）、 ８Ａ、４８Ｂ・・・ビームスプリッタ、○・・・ハーフ
ミラ− ４Ａ、５４Ｂ・・・凹面鏡。
の構成を示す正面図、 第２図は、本発明の詳細な説明するための光路図、 第３図は、本発明の第２実施例の構成を示す正面図、 第４図は、本発明の第３実施例の構成を示す正面図、 第５図は、同じく開面図、 第６ ［ｊ／ｌは、本発明の第４実施例の構成を示す正
面図、 第７図は、従来の格子干渉を変位計の一例の構成を示す
正面図、 第８図は、従来例において、平面度不良により光束が曲
っている状態を示す断面図である。 ０．５２Ａ、５２Ｂ・・・凸レンズ、 ２・・・レーザダイオード（ＬＤ）、 ８Ａ、４８Ｂ・・・ビームスプリッタ、○・・・ハーフ
ミラ− ４Ａ、５４Ｂ・・・凹面鏡。
Claims (3)
- （１）回折格子が形成されたスケールと、 前記回折格子に光束を照射する光源、及び、前記回折格
子によつて生成された複数の光束の混合波を光電変換す
る受光素子を含む検出器とを備え、前記スケールと検出
器の相対変位に応じて、周期的に変化する検出信号を生
成する格子干渉型変位計において、 前記回折格子によつて生成された複数の光束を、混合前
に互いに平行とする手段を備えたことを特徴とする格子
干渉型変位計。 - （２）請求項１に記載の格子干渉型変位計において、前
記複数の光束を平行とする手段が、前記スケールの屈折
面又は回折面に焦点がくるように配置された凸レンズで
あることを特徴とする格子干渉型変位計。 - （３）請求項１に記載の格子干渉型変位計において、前
記複数の光束を平行とする手段が、凹面鏡であることを
特徴とする格子干渉型変位計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322587A JP2557967B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 格子干渉型変位計 |
| US07/448,954 US5035507A (en) | 1988-12-21 | 1989-12-12 | Grating-interference type displacement meter apparatus |
| GB8928402A GB2227558B (en) | 1988-12-21 | 1989-12-15 | Grating-interference type displacement meter apparatus |
| DE3942385A DE3942385B4 (de) | 1988-12-21 | 1989-12-21 | Beugungsgitter-Verschiebungsmeßgerät |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322587A JP2557967B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 格子干渉型変位計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167427A true JPH02167427A (ja) | 1990-06-27 |
| JP2557967B2 JP2557967B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=18145361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63322587A Expired - Fee Related JP2557967B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 格子干渉型変位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557967B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531693B1 (ko) * | 1998-07-02 | 2005-11-28 | 소니 매뉴펙츄어링 시스템즈 코포레이션 | 광학식 변위측정장치 |
| EP2000782A2 (en) | 2007-05-28 | 2008-12-10 | Mitutoyo Corporation | Photoelectric encoder |
| DE19938869B4 (de) * | 1998-08-20 | 2015-10-01 | Dmg Mori Seiki Co., Ltd. | Optisches Verschiebungsmeßsystem |
| JP2015210101A (ja) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 株式会社ミツトヨ | 光電式エンコーダ |
| DE19930687B4 (de) * | 1998-07-02 | 2017-01-05 | Dmg Mori Seiki Co., Ltd. | Optisches Verschiebungsmeßsystem |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63309817A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | リニアエンコ−ダ |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP63322587A patent/JP2557967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63309817A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | リニアエンコ−ダ |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531693B1 (ko) * | 1998-07-02 | 2005-11-28 | 소니 매뉴펙츄어링 시스템즈 코포레이션 | 광학식 변위측정장치 |
| DE19930687B4 (de) * | 1998-07-02 | 2017-01-05 | Dmg Mori Seiki Co., Ltd. | Optisches Verschiebungsmeßsystem |
| DE19938869B4 (de) * | 1998-08-20 | 2015-10-01 | Dmg Mori Seiki Co., Ltd. | Optisches Verschiebungsmeßsystem |
| EP2000782A2 (en) | 2007-05-28 | 2008-12-10 | Mitutoyo Corporation | Photoelectric encoder |
| US7642505B2 (en) | 2007-05-28 | 2010-01-05 | Mitutoyo Corporation | Photoelectric encoder with a transparent protective material having a thickness equal to or greater than a depth of focus of an image forming optical system disposed on the surface of a scale |
| JP2015210101A (ja) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 株式会社ミツトヨ | 光電式エンコーダ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2557967B2 (ja) | 1996-11-27 |
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