JPH051926A - 格子干渉型変位検出装置 - Google Patents
格子干渉型変位検出装置Info
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- JPH051926A JPH051926A JP3183088A JP18308891A JPH051926A JP H051926 A JPH051926 A JP H051926A JP 3183088 A JP3183088 A JP 3183088A JP 18308891 A JP18308891 A JP 18308891A JP H051926 A JPH051926 A JP H051926A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置の小型化が図れるとともに設計の自由度
も拡大できる格子干渉型変位検出装置を提供する。 【構成】 レーザ光源１１からのレーザビームを透過型
回折格子２５によって１次回折光Ａと透過光Ｂとの２波
に分岐させた後、スケール１の回折格子２上の異なる２
つの回折点Ｐａ，Ｐｂに入射させる。各回折点で生成さ
れた１次回折光Ａ１，Ｂ１を反射型回折格子３５によっ
て真上に出射させ、ビームスプリッタ３４へ入射させ
る。レーザビームを透過型回折格子２５によって２波に
分岐させる構成だから従来のビームスプリッタに比べ装
置を小型化できる。光源１１および透過型回折格子２５
を受光側に配置できるから設計の自由度を拡大できる。
も拡大できる格子干渉型変位検出装置を提供する。 【構成】 レーザ光源１１からのレーザビームを透過型
回折格子２５によって１次回折光Ａと透過光Ｂとの２波
に分岐させた後、スケール１の回折格子２上の異なる２
つの回折点Ｐａ，Ｐｂに入射させる。各回折点で生成さ
れた１次回折光Ａ１，Ｂ１を反射型回折格子３５によっ
て真上に出射させ、ビームスプリッタ３４へ入射させ
る。レーザビームを透過型回折格子２５によって２波に
分岐させる構成だから従来のビームスプリッタに比べ装
置を小型化できる。光源１１および透過型回折格子２５
を受光側に配置できるから設計の自由度を拡大できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、格子干渉型変位検出装
置に関する。詳しくは、光源からの光束を２波に分岐し
てスケールの回折格子上の異なる２つの回折点に入射さ
せ、その各回折点で生成された複数の光束の混合波を電
気信号として検出する格子干渉型変位検出装置に係り、
特に、装置の小型化に利用できる。
置に関する。詳しくは、光源からの光束を２波に分岐し
てスケールの回折格子上の異なる２つの回折点に入射さ
せ、その各回折点で生成された複数の光束の混合波を電
気信号として検出する格子干渉型変位検出装置に係り、
特に、装置の小型化に利用できる。
【０００２】
【背景技術】従来の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）の目盛りを
形成し、その目盛りを回折格子として利用して相対変位
を高精度に検出する格子干渉型変位検出装置が知られて
いる。これは、光源からの光束を２波に分岐してスケー
ルの回折格子上の１または２つの回折点に入射させ、そ
の回折点で生成された複数の光束の混合波を電気信号と
して検出するもので、反射型回折格子を用いたものと、
透過型回折格子を用いたものとに分類できる。
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）の目盛りを
形成し、その目盛りを回折格子として利用して相対変位
を高精度に検出する格子干渉型変位検出装置が知られて
いる。これは、光源からの光束を２波に分岐してスケー
ルの回折格子上の１または２つの回折点に入射させ、そ
の回折点で生成された複数の光束の混合波を電気信号と
して検出するもので、反射型回折格子を用いたものと、
透過型回折格子を用いたものとに分類できる。
【０００３】後者の透過型回折格子を用いた格子干渉型
変位検出装置として、例えば、本出願人が先に提案した
特開平２−１６７４２７号公報が知られている。これ
は、図２に示す如く、図中左右方向へ変位可能に設けら
れかつその変位方向に沿って回折格子２が形成された透
過型スケール１と、レーザ光源１１と、このレーザ光源
１１から出射されたレーザビームをその偏向方向に従っ
て２波に分岐する偏光ビームスプリッタ２２と、各分岐
光束Ａ，Ｂを反射してスケール１の回折格子２上の同一
回折点Ｐにそれぞれ対称方向から入射させる一対のミラ
ー２３Ａ，２３Ｂと、回折点Ｐで生成された２つの１次
回折光を反射させる一対のミラー３２Ａ，３２Ｂと、そ
の反射光を混合させるハーフミラー３３と、その混合波
を電気信号に変換する検出器４１Ａ，４１Ｂとから構成
されている。
変位検出装置として、例えば、本出願人が先に提案した
特開平２−１６７４２７号公報が知られている。これ
は、図２に示す如く、図中左右方向へ変位可能に設けら
れかつその変位方向に沿って回折格子２が形成された透
過型スケール１と、レーザ光源１１と、このレーザ光源
１１から出射されたレーザビームをその偏向方向に従っ
て２波に分岐する偏光ビームスプリッタ２２と、各分岐
光束Ａ，Ｂを反射してスケール１の回折格子２上の同一
回折点Ｐにそれぞれ対称方向から入射させる一対のミラ
ー２３Ａ，２３Ｂと、回折点Ｐで生成された２つの１次
回折光を反射させる一対のミラー３２Ａ，３２Ｂと、そ
の反射光を混合させるハーフミラー３３と、その混合波
を電気信号に変換する検出器４１Ａ，４１Ｂとから構成
されている。
【０００４】ここで、前記偏光ビームスプリッタ２２お
よび一対のミラー２３Ａ，２３Ｂから光束分岐手段２１
が、前記一対のミラー３２Ａ，３２Ｂおよびハーフミラ
ー３３から光束混合手段３１がそれぞれ構成されてい
る。また、前記検出器４１Ａは、前記ハーフミラー３３
で混合された一方の混合波を電気信号に変換する受光素
子４２Ａおよび一方の混合波の偏光方向を一致させて干
渉させる偏光板４３Ａから構成されている。前記検出器
４１Ｂは、前記ハーフミラー３３で混合された他方の混
合波を電気信号に変換する受光素子４２Ｂ、他方の混合
波の偏光方向を一致させて干渉させる偏光板４３Ｂおよ
びその混合波を検出器４１Ａに入射する混合波に対して
位相を９０度遅らせる１／４波長板４４から構成されて
いる。
よび一対のミラー２３Ａ，２３Ｂから光束分岐手段２１
が、前記一対のミラー３２Ａ，３２Ｂおよびハーフミラ
ー３３から光束混合手段３１がそれぞれ構成されてい
る。また、前記検出器４１Ａは、前記ハーフミラー３３
で混合された一方の混合波を電気信号に変換する受光素
子４２Ａおよび一方の混合波の偏光方向を一致させて干
渉させる偏光板４３Ａから構成されている。前記検出器
４１Ｂは、前記ハーフミラー３３で混合された他方の混
合波を電気信号に変換する受光素子４２Ｂ、他方の混合
波の偏光方向を一致させて干渉させる偏光板４３Ｂおよ
びその混合波を検出器４１Ａに入射する混合波に対して
位相を９０度遅らせる１／４波長板４４から構成されて
いる。
【０００５】いま、レーザ光源１１からレーザビームが
出射されると、そのレーザビームは、偏光ビームスプリ
ッタ２２の偏向方向に従って２分される。各分岐光束
Ａ，Ｂは、各ミラー２３Ａ，２３Ｂで反射された後、ス
ケール１の回折格子２上の同一回折点Ｐにそれぞれ対称
方向から入射される。すると、その回折点Ｐで各分岐光
束Ａ，Ｂの１次回折光が生成される。各１次回折光は、
ミラー３２Ａ，３２Ｂよって反射され、続いて、ハーフ
ミラー３３で混合された後、検出器４１Ａ，４１Ｂによ
って電気信号に変換される。
出射されると、そのレーザビームは、偏光ビームスプリ
ッタ２２の偏向方向に従って２分される。各分岐光束
Ａ，Ｂは、各ミラー２３Ａ，２３Ｂで反射された後、ス
ケール１の回折格子２上の同一回折点Ｐにそれぞれ対称
方向から入射される。すると、その回折点Ｐで各分岐光
束Ａ，Ｂの１次回折光が生成される。各１次回折光は、
ミラー３２Ａ，３２Ｂよって反射され、続いて、ハーフ
ミラー３３で混合された後、検出器４１Ａ，４１Ｂによ
って電気信号に変換される。
【０００６】また、２波に分岐した分岐光束をスケール
１の回折格子２上の異なる２つの回折点にそれぞれ入射
させる格子干渉型変位検出装置の場合、図３に示す如
く、レーザ光源１１からのレーザビームを光束分岐手段
２１を構成する偏光ビームスプリッタ２２の偏向方向に
従って２分し、その各分岐光束Ａ，Ｂをスケール１の回
折格子２上の異なる２つの回折点Ｐａ，Ｐｂにそれぞれ
入射させる。すると、その各回折点Ｐａ，Ｐｂで各分岐
光束Ａ，Ｂの１次回折光が生成されるから、その各１次
回折光を光束混合手段３１を構成するビームスプリッタ
３４で混合させた後、検出器４１Ａ，４１Ｂによって電
気信号に変換するようにした構造である。
１の回折格子２上の異なる２つの回折点にそれぞれ入射
させる格子干渉型変位検出装置の場合、図３に示す如
く、レーザ光源１１からのレーザビームを光束分岐手段
２１を構成する偏光ビームスプリッタ２２の偏向方向に
従って２分し、その各分岐光束Ａ，Ｂをスケール１の回
折格子２上の異なる２つの回折点Ｐａ，Ｐｂにそれぞれ
入射させる。すると、その各回折点Ｐａ，Ｐｂで各分岐
光束Ａ，Ｂの１次回折光が生成されるから、その各１次
回折光を光束混合手段３１を構成するビームスプリッタ
３４で混合させた後、検出器４１Ａ，４１Ｂによって電
気信号に変換するようにした構造である。
【０００７】これらの構造は、いずれも１次回折光同士
の干渉を利用しているから、スケール１が回折格子２の
１ピッチ分だけ変位したとすると、各検出器４１Ａ，４
１Ｂからは９０度位相差の異なる２周期分の完全正弦波
信号φＡ，φＢが得られる。例えば、回折格子２の１ピ
ッチを０．５μｍとすると、各検出器４１Ａ，４１Ｂか
ら得られる正弦波信号φＡ，φＢの周期は０．２５μｍ
となるから、回折格子２の１ピッチを光学的に２分割し
たことになり、分解能の向上が図られている。
の干渉を利用しているから、スケール１が回折格子２の
１ピッチ分だけ変位したとすると、各検出器４１Ａ，４
１Ｂからは９０度位相差の異なる２周期分の完全正弦波
信号φＡ，φＢが得られる。例えば、回折格子２の１ピ
ッチを０．５μｍとすると、各検出器４１Ａ，４１Ｂか
ら得られる正弦波信号φＡ，φＢの周期は０．２５μｍ
となるから、回折格子２の１ピッチを光学的に２分割し
たことになり、分解能の向上が図られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したい
ずれの格子干渉型変位検出装置でも、レーザ光源１１か
ら出射されたレーザビームを２分し、その各分岐光束
Ａ，Ｂを回折、混合させるために、レーザ光源１１から
各検出器４１Ａ，４１Ｂまでの間に、図２の装置では偏
光ビームスプリッタ２２、ミラー２３Ａ，２３Ｂ、３２
Ａ，３２Ｂおよびハーフミラー３３などを、また、図３
の装置ではビームスプリッタ２２，３４などを配置する
必要がある。そのため、レーザ光源１１から各検出器４
１Ａ，４１Ｂまでの距離を長く確保しなければならない
から、装置の小型化を図る上で障害となっていた。
ずれの格子干渉型変位検出装置でも、レーザ光源１１か
ら出射されたレーザビームを２分し、その各分岐光束
Ａ，Ｂを回折、混合させるために、レーザ光源１１から
各検出器４１Ａ，４１Ｂまでの間に、図２の装置では偏
光ビームスプリッタ２２、ミラー２３Ａ，２３Ｂ、３２
Ａ，３２Ｂおよびハーフミラー３３などを、また、図３
の装置ではビームスプリッタ２２，３４などを配置する
必要がある。そのため、レーザ光源１１から各検出器４
１Ａ，４１Ｂまでの距離を長く確保しなければならない
から、装置の小型化を図る上で障害となっていた。
【０００９】また、透過型スケール１の場合、上述した
ように、スケール１を挟んで、一方側にレーザ光源１１
および光束分岐手段２１を、他方側に光束混合手段３１
および検出器４１Ａ，４１Ｂを分離配置しなければなら
ないため、各光学素子の配置が制約され設計の自由度が
制限されるという問題がある。
ように、スケール１を挟んで、一方側にレーザ光源１１
および光束分岐手段２１を、他方側に光束混合手段３１
および検出器４１Ａ，４１Ｂを分離配置しなければなら
ないため、各光学素子の配置が制約され設計の自由度が
制限されるという問題がある。
【００１０】ここに、本発明の目的は、このような従来
の欠点を解消し、小型化を図ることができ、併せて生産
性を向上させることができるとともに、設計の自由度も
拡大できる格子干渉型変位検出装置を提供することにあ
る。
の欠点を解消し、小型化を図ることができ、併せて生産
性を向上させることができるとともに、設計の自由度も
拡大できる格子干渉型変位検出装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明の格子
干渉型変位検出装置は、回折格子が形成された透過型ス
ケールと、光源と、この光源からの光束を２波に分岐し
かつその各分岐光束を前記スケールの回折格子上の異な
る２つの回折点にそれぞれ入射させる光束分岐手段と、
前記回折格子上の各回折点で生成された複数の光束を混
合させる光束混合手段と、この光束混合手段によって混
合された混合波を電気信号に変換する検出器とを備えた
格子干渉型変位検出装置において、前記光束分岐手段
を、前記スケールに対して前記検出器と同一側に配置さ
れかつ前記光源からの光束を１次回折光と透過光との２
波に分岐しその各分岐光束を前記スケールの回折格子上
の異なる２つの回折点にそれぞれ入射させる透過型回折
格子によって構成するとともに、前記光束混合手段を、
前記スケールに対して前記検出器とは反対側でかつ前記
回折格子上の各回折点で生成された１次回折光の交点位
置に配置されその１次回折光を前記スケールおよび透過
型回折格子に対して直角にかつこれらを透過する方向へ
出射させる反射型回折格子を含んで構成した、ことを特
徴とする。
干渉型変位検出装置は、回折格子が形成された透過型ス
ケールと、光源と、この光源からの光束を２波に分岐し
かつその各分岐光束を前記スケールの回折格子上の異な
る２つの回折点にそれぞれ入射させる光束分岐手段と、
前記回折格子上の各回折点で生成された複数の光束を混
合させる光束混合手段と、この光束混合手段によって混
合された混合波を電気信号に変換する検出器とを備えた
格子干渉型変位検出装置において、前記光束分岐手段
を、前記スケールに対して前記検出器と同一側に配置さ
れかつ前記光源からの光束を１次回折光と透過光との２
波に分岐しその各分岐光束を前記スケールの回折格子上
の異なる２つの回折点にそれぞれ入射させる透過型回折
格子によって構成するとともに、前記光束混合手段を、
前記スケールに対して前記検出器とは反対側でかつ前記
回折格子上の各回折点で生成された１次回折光の交点位
置に配置されその１次回折光を前記スケールおよび透過
型回折格子に対して直角にかつこれらを透過する方向へ
出射させる反射型回折格子を含んで構成した、ことを特
徴とする。
【００１２】
【作用】光源からの光束は、まず、透過型回折格子によ
って１次回折光と透過光との２波に分岐された後、スケ
ールの回折格子上の異なる２つの回折点にそれぞれ入射
される。すると、その各回折点で生成された１次回折光
は、反射型回折格子によってスケールおよび透過型回折
格子を透過する方向へ出射された後、光束混合手段によ
って混合される。その後、検出器によって電気信号に変
換される。
って１次回折光と透過光との２波に分岐された後、スケ
ールの回折格子上の異なる２つの回折点にそれぞれ入射
される。すると、その各回折点で生成された１次回折光
は、反射型回折格子によってスケールおよび透過型回折
格子を透過する方向へ出射された後、光束混合手段によ
って混合される。その後、検出器によって電気信号に変
換される。
【００１３】従って、光源からの光束を２波に分岐する
ために透過型回折格子を用いているので、従来のビーム
スプリッタを用いたものに比べ、スケールから光源まで
の距離を短くすることができるから、装置の小型化をは
かることができる。しかも、回折格子はプリズムなどに
比べ量産が容易であるから生産性をも併せて向上させる
ことができる。また、透過型スケールでも、光源および
光束分岐手段をスケールに対して検出器側に配置するこ
とができるから、つまり、スケールの片側にこれらの全
ての光学系を配置することができるから、設計の自由度
も拡大できる。
ために透過型回折格子を用いているので、従来のビーム
スプリッタを用いたものに比べ、スケールから光源まで
の距離を短くすることができるから、装置の小型化をは
かることができる。しかも、回折格子はプリズムなどに
比べ量産が容易であるから生産性をも併せて向上させる
ことができる。また、透過型スケールでも、光源および
光束分岐手段をスケールに対して検出器側に配置するこ
とができるから、つまり、スケールの片側にこれらの全
ての光学系を配置することができるから、設計の自由度
も拡大できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明に係る格子干渉型変位検出装置
について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら詳細に説明する。なお、以下の説明に当たって、前述
した図２および図３と同一構成要件については、同一符
号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら詳細に説明する。なお、以下の説明に当たって、前述
した図２および図３と同一構成要件については、同一符
号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００１５】図１に本実施例の格子干渉型変位検出装置
を示す。同装置では、前記透過型スケール１に対して前
記検出器４１Ａ，４１Ｂと同一側に前記レーザ光源１１
および光束分岐手段２１が配置されているとともに、前
記スケール１に対して前記検出器４１Ａ，４１Ｂとは反
対側に反射型回折格子３５が配置されている。
を示す。同装置では、前記透過型スケール１に対して前
記検出器４１Ａ，４１Ｂと同一側に前記レーザ光源１１
および光束分岐手段２１が配置されているとともに、前
記スケール１に対して前記検出器４１Ａ，４１Ｂとは反
対側に反射型回折格子３５が配置されている。
【００１６】前記光束分岐手段２１は、前記レーザ光源
１１からのレーザビームを１次回折光Ａと透過光Ｂとの
２波に分岐しその各分岐光束Ａ，Ｂをスケール１の回折
格子２上の異なる２つの回折点Ｐａ，Ｐｂにそれぞれ入
射させる透過型回折格子２５と、この透過型回折格子２
５によって分岐された分岐光束Ａの光路上に挿入された
λ／２波長板２６とから構成されている。ここで、各分
岐光束Ａ，Ｂの角度が左右対称となるように、つまり、
スケール１に対する角度θが等しくなるように、透過型
回折格子２５に対するレーザビームの入射角が設定され
ている。また、λ／２波長板２６は、各分岐光束Ａ，Ｂ
の偏光方向を直交させる働きを行う。
１１からのレーザビームを１次回折光Ａと透過光Ｂとの
２波に分岐しその各分岐光束Ａ，Ｂをスケール１の回折
格子２上の異なる２つの回折点Ｐａ，Ｐｂにそれぞれ入
射させる透過型回折格子２５と、この透過型回折格子２
５によって分岐された分岐光束Ａの光路上に挿入された
λ／２波長板２６とから構成されている。ここで、各分
岐光束Ａ，Ｂの角度が左右対称となるように、つまり、
スケール１に対する角度θが等しくなるように、透過型
回折格子２５に対するレーザビームの入射角が設定され
ている。また、λ／２波長板２６は、各分岐光束Ａ，Ｂ
の偏光方向を直交させる働きを行う。
【００１７】前記反射型回折格子３５は、前記スケール
１に対して前記各検出器４１Ａ，４１Ｂとは反対側でか
つ前記回折格子２上の各回折点Ｐａ，Ｐｂで生成された
１次回折光Ａ1,Ｂ1 の交点位置に配置されている。ま
た、その格子ピッチは、前記回折格子２上の各回折点Ｐ
ａ，Ｐｂで生成された１次回折光Ａ1,Ｂ1 を真上、つま
り、スケール１および透過型回折格子３５に対して直角
にかつこれらを透過する方向へ出射できるように定めら
れている。
１に対して前記各検出器４１Ａ，４１Ｂとは反対側でか
つ前記回折格子２上の各回折点Ｐａ，Ｐｂで生成された
１次回折光Ａ1,Ｂ1 の交点位置に配置されている。ま
た、その格子ピッチは、前記回折格子２上の各回折点Ｐ
ａ，Ｐｂで生成された１次回折光Ａ1,Ｂ1 を真上、つま
り、スケール１および透過型回折格子３５に対して直角
にかつこれらを透過する方向へ出射できるように定めら
れている。
【００１８】このような構成であるから、レーザ光源１
１から出射されたレーザビームは、透過型回折格子２５
によって１次回折光Ａと透過光Ｂとの２波に分岐された
後、スケール１の回折格子２上の異なる２つの回折点Ｐ
ａ，Ｐｂにそれぞれ入射される。すると、その各回折点
Ｐａ，Ｐｂで各分岐光束Ａ，Ｂの１次回折光Ａ1,Ｂ1が
生成される。各１次回折光Ａ1,Ｂ1 は、反射型回折格子
３５によって垂直に出射された後、スケール１および透
過型回折格子２５を透過してビームスプリッタ３４で混
合される。ここで、混合された一方の混合波は、偏光板
４３Ａによって偏光方向が一致されて干渉された後、受
光素子４２Ａへ入射される。また、他方の混合波は、１
／４波長板４４によって一方の混合波に対して９０度位
相が遅らされ、続いて、偏光板４３Ｂによって偏光方向
が一致されて干渉された後、受光素子４２Ｂへ入射され
る。
１から出射されたレーザビームは、透過型回折格子２５
によって１次回折光Ａと透過光Ｂとの２波に分岐された
後、スケール１の回折格子２上の異なる２つの回折点Ｐ
ａ，Ｐｂにそれぞれ入射される。すると、その各回折点
Ｐａ，Ｐｂで各分岐光束Ａ，Ｂの１次回折光Ａ1,Ｂ1が
生成される。各１次回折光Ａ1,Ｂ1 は、反射型回折格子
３５によって垂直に出射された後、スケール１および透
過型回折格子２５を透過してビームスプリッタ３４で混
合される。ここで、混合された一方の混合波は、偏光板
４３Ａによって偏光方向が一致されて干渉された後、受
光素子４２Ａへ入射される。また、他方の混合波は、１
／４波長板４４によって一方の混合波に対して９０度位
相が遅らされ、続いて、偏光板４３Ｂによって偏光方向
が一致されて干渉された後、受光素子４２Ｂへ入射され
る。
【００１９】従って、本実施例によれば、レーザ光源１
１からのレーザビームを透過型回折格子２５によって１
次回折光Ａと透過光Ｂとの２波に分岐した後、スケール
１の回折格子２上の異なる２つの回折点Ｐａ，Ｐｂにそ
れぞれ入射させるようにしたので、つまり、レーザビー
ムを２波に分岐する手段として透過型回折格子２５を用
いているので、従来のビームスプリッタを用いたものに
比べ、スケール１からレーザ光源１１までの距離を短く
することができるから、装置の小型化をはかることがで
きる。しかも、回折格子２５はプリズムなどに比べ量産
が容易であるから生産性をも併せて向上させることがで
きる。
１からのレーザビームを透過型回折格子２５によって１
次回折光Ａと透過光Ｂとの２波に分岐した後、スケール
１の回折格子２上の異なる２つの回折点Ｐａ，Ｐｂにそ
れぞれ入射させるようにしたので、つまり、レーザビー
ムを２波に分岐する手段として透過型回折格子２５を用
いているので、従来のビームスプリッタを用いたものに
比べ、スケール１からレーザ光源１１までの距離を短く
することができるから、装置の小型化をはかることがで
きる。しかも、回折格子２５はプリズムなどに比べ量産
が容易であるから生産性をも併せて向上させることがで
きる。
【００２０】また、回折格子２上の異なる２つの回折点
Ｐａ，Ｐｂで生成された１次回折光Ａ1,Ｂ1 を反射型回
折格子３５によって垂直に出射させ、スケール１および
透過型回折格子２５を透過させた後、ビームスプリッタ
３４で混合させるようにしたので、この点からも透過型
回折格子２５をスケール１に接近して配置することがで
きるから、装置の小型化に寄与できる。
Ｐａ，Ｐｂで生成された１次回折光Ａ1,Ｂ1 を反射型回
折格子３５によって垂直に出射させ、スケール１および
透過型回折格子２５を透過させた後、ビームスプリッタ
３４で混合させるようにしたので、この点からも透過型
回折格子２５をスケール１に接近して配置することがで
きるから、装置の小型化に寄与できる。
【００２１】また、透過型スケール１を用いた場合で
も、レーザ光源１１および光束分岐手段２１をスケール
１に対して検出器４１Ａ，４１Ｂ側に配置することがで
きるから、つまり、スケールの片側にレーザ光源１１、
光束分岐手段２１、光束混合手段３１および検出器４１
Ａ，４１Ｂなどほとんど全ての光学系を配置することが
できるから、光学系の配置に制約されず設計の自由度も
拡大できる。
も、レーザ光源１１および光束分岐手段２１をスケール
１に対して検出器４１Ａ，４１Ｂ側に配置することがで
きるから、つまり、スケールの片側にレーザ光源１１、
光束分岐手段２１、光束混合手段３１および検出器４１
Ａ，４１Ｂなどほとんど全ての光学系を配置することが
できるから、光学系の配置に制約されず設計の自由度も
拡大できる。
【００２２】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
て説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
【００２３】例えば、上記実施例におけるビームスプリ
ッタ３４に代えて目の粗い回折格子を用いて混合波を得
るようにしてもよい。このようにすれば、光束混合手段
３１側も小型化できるから、全体としてより小型化でき
る利点がある。
ッタ３４に代えて目の粗い回折格子を用いて混合波を得
るようにしてもよい。このようにすれば、光束混合手段
３１側も小型化できるから、全体としてより小型化でき
る利点がある。
【００２４】また、上記実施例では、レーザビームを分
岐した２波のうち、一方の分岐光束Ａの光路上にλ／２
波長板２６を挿入して両光束Ａ，Ｂの偏光方向を直交さ
せるようにしたが、両光束Ａ，Ｂの光路上にそれぞれ偏
光板を挿入してこれらの偏光方向を直交させるようにし
てもよい。
岐した２波のうち、一方の分岐光束Ａの光路上にλ／２
波長板２６を挿入して両光束Ａ，Ｂの偏光方向を直交さ
せるようにしたが、両光束Ａ，Ｂの光路上にそれぞれ偏
光板を挿入してこれらの偏光方向を直交させるようにし
てもよい。
【００２５】また、上記実施例では、レーザ光源１１、
光束分岐手段２１、光束混合手段３１および検出器４１
Ａ，４１Ｂなどの光学系に対してスケール１が変位可能
に設けられていたが、スケール１に対して上記光学系が
変位するものでもよく、あるいは、両者が共に変位する
ものでもよい。要は、スケール１と光学系とが相対変位
するもの全てに適用することができる。
光束分岐手段２１、光束混合手段３１および検出器４１
Ａ，４１Ｂなどの光学系に対してスケール１が変位可能
に設けられていたが、スケール１に対して上記光学系が
変位するものでもよく、あるいは、両者が共に変位する
ものでもよい。要は、スケール１と光学系とが相対変位
するもの全てに適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上の通り、本発明の格子干渉型変位検
出装置によれば、回折格子によって光源からの光束を２
波に分岐するようにしたから、従来のビームスプリッタ
を用いて２波に分岐する場合に比べ装置を小型化できる
とともに、生産性も向上させることができる。また、透
過型スケールでも、光源および光束分岐手段をスケール
に対して検出器側に配置することができるから、つま
り、スケールの片側にこれらの全ての光学系を配置する
ことができるから、設計の自由度も拡大できる。
出装置によれば、回折格子によって光源からの光束を２
波に分岐するようにしたから、従来のビームスプリッタ
を用いて２波に分岐する場合に比べ装置を小型化できる
とともに、生産性も向上させることができる。また、透
過型スケールでも、光源および光束分岐手段をスケール
に対して検出器側に配置することができるから、つま
り、スケールの片側にこれらの全ての光学系を配置する
ことができるから、設計の自由度も拡大できる。
【図１】本発明の格子干渉型変位検出装置の一実施例を
示す図である。
示す図である。
【図２】従来の格子干渉型変位検出装置（回折点が１点
の装置）を示す図である。
の装置）を示す図である。
【図３】従来の格子干渉型変位検出装置（回折点が２点
の装置）を示す図である。
の装置）を示す図である。
１ スケール ２ 回折格子 １１ レーザ光源（光源） ２１ 光束分岐手段 ２５ 透過型回折格子 ３１ 光束混合手段 ３５ 反射型回折格子 ４１Ａ，４１Ｂ 検出器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】回折格子が形成された透過型スケールと、
光源と、この光源からの光束を２波に分岐しかつその各
分岐光束を前記スケールの回折格子上の異なる２つの回
折点にそれぞれ入射させる光束分岐手段と、前記回折格
子上の各回折点で生成された複数の光束を混合させる光
束混合手段と、この光束混合手段によって混合された混
合波を電気信号に変換する検出器とを備えた格子干渉型
変位検出装置において、前記光束分岐手段を、前記スケ
ールに対して前記検出器と同一側に配置されかつ前記光
源からの光束を１次回折光と透過光との２波に分岐しそ
の各分岐光束を前記スケールの回折格子上の異なる２つ
の回折点にそれぞれ入射させる透過型回折格子によって
構成するとともに、前記光束混合手段を、前記スケール
に対して前記検出器とは反対側でかつ前記回折格子上の
各回折点で生成された１次回折光の交点位置に配置され
その１次回折光を前記スケールおよび透過型回折格子に
対して直角にかつこれらを透過する方向へ出射させる反
射型回折格子を含んで構成した、ことを特徴とする格子
干渉型変位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183088A JPH051926A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 格子干渉型変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183088A JPH051926A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 格子干渉型変位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051926A true JPH051926A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=16129551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183088A Withdrawn JPH051926A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 格子干渉型変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH051926A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011122536A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 太陽誘電株式会社 | 変位計測方法及び変位計測装置 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3183088A patent/JPH051926A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011122536A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 太陽誘電株式会社 | 変位計測方法及び変位計測装置 |
| JP2011215004A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Taiyo Yuden Co Ltd | 変位計測方法及び変位計測装置 |
| US8922785B2 (en) | 2010-03-31 | 2014-12-30 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring displacement |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |