JPH06229718A - 格子干渉型変位測定装置 - Google Patents
格子干渉型変位測定装置Info
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- JPH06229718A JPH06229718A JP3616693A JP3616693A JPH06229718A JP H06229718 A JPH06229718 A JP H06229718A JP 3616693 A JP3616693 A JP 3616693A JP 3616693 A JP3616693 A JP 3616693A JP H06229718 A JPH06229718 A JP H06229718A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学要素のアライメントが容易でかつ二つの
光ビームの光量を等しくすることを可能とし、もって高
分解能特性を得ることを可能とした格子干渉型変位測定
装置を提供することを目的とする。 【構成】 回折格子が形成されたスケール10、このス
ケール10に二つの光ビームを照射する光照射系20、
および照射された二つの光ビームのスケール10による
回折光ビームを集光し混合してその混合波を受光する光
検出系30を有し、スケール10の光照射系20および
光検出系30に対する相対変位に応じて周期的に変化す
る検出信号を出力する格子干渉型変位測定装置であっ
て、光照射系20は、半導体レーザ21の出力光ビーム
を二分割する手段として回折格子23を用いている。
光ビームの光量を等しくすることを可能とし、もって高
分解能特性を得ることを可能とした格子干渉型変位測定
装置を提供することを目的とする。 【構成】 回折格子が形成されたスケール10、このス
ケール10に二つの光ビームを照射する光照射系20、
および照射された二つの光ビームのスケール10による
回折光ビームを集光し混合してその混合波を受光する光
検出系30を有し、スケール10の光照射系20および
光検出系30に対する相対変位に応じて周期的に変化す
る検出信号を出力する格子干渉型変位測定装置であっ
て、光照射系20は、半導体レーザ21の出力光ビーム
を二分割する手段として回折格子23を用いている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回折格子が形成された
スケールを用いて光学的に変位測定を行う格子干渉型変
位測定装置に関する。
スケールを用いて光学的に変位測定を行う格子干渉型変
位測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】格子干渉型変位測定装置は、スケールに
回折格子を用いることにより高分解能化を図った光電型
エンコーダの一種である。回折格子には、一つの光源か
らの光ビームが2分割されて照射される。二つの光ビー
ム入射によりスケールから得られる二つの回折光ビーム
は集光され、更にビームスプリッタ等によって二つの回
折光ビームは互いに半分ずつに分けられて混合される。
この混合波が受光素子により受光されるようになってい
る。
回折格子を用いることにより高分解能化を図った光電型
エンコーダの一種である。回折格子には、一つの光源か
らの光ビームが2分割されて照射される。二つの光ビー
ム入射によりスケールから得られる二つの回折光ビーム
は集光され、更にビームスプリッタ等によって二つの回
折光ビームは互いに半分ずつに分けられて混合される。
この混合波が受光素子により受光されるようになってい
る。
【0003】このような構成として、スケールが光照射
系および光検出系に対して相対的に変位すると、光検出
系には干渉による明暗に対応して周期的に変化する検出
信号が得られる。この検出信号周期によって変位量を測
定することができる。通常光検出系のビームスプリッタ
で二分されて混合された2系統の混合波の光路には、そ
の一方に1/4波長板等が挿入され、互いに位相のずれ
た2系統の検出信号を得る。この2系統の検出信号の位
相差によって、スケールの移動方向が検出できる。
系および光検出系に対して相対的に変位すると、光検出
系には干渉による明暗に対応して周期的に変化する検出
信号が得られる。この検出信号周期によって変位量を測
定することができる。通常光検出系のビームスプリッタ
で二分されて混合された2系統の混合波の光路には、そ
の一方に1/4波長板等が挿入され、互いに位相のずれ
た2系統の検出信号を得る。この2系統の検出信号の位
相差によって、スケールの移動方向が検出できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】干渉格子型変位測定装
置では、回折格子が形成されたスケールに対して同一波
長の二つの光ビームを同じ入射角で入射させることが必
要である。このため半導体レーザ等の光源光をビームス
プリッタにより二分割することが行われる。しかし、ビ
ームスプリッタを用いて二分割した光ビームをスケール
に対して同じ入射角で入射させるためには、各光学要素
のアライメントを極めて高精度に行うことが必要にな
る。即ちビームスプリッタに対して斜め方向から光源光
を入射させ、二分された光ビームを対称的にスケールに
入射させることが必要である。このため光学系が非対称
となり、光学要素のアライメントは容易ではない。
置では、回折格子が形成されたスケールに対して同一波
長の二つの光ビームを同じ入射角で入射させることが必
要である。このため半導体レーザ等の光源光をビームス
プリッタにより二分割することが行われる。しかし、ビ
ームスプリッタを用いて二分割した光ビームをスケール
に対して同じ入射角で入射させるためには、各光学要素
のアライメントを極めて高精度に行うことが必要にな
る。即ちビームスプリッタに対して斜め方向から光源光
を入射させ、二分された光ビームを対称的にスケールに
入射させることが必要である。このため光学系が非対称
となり、光学要素のアライメントは容易ではない。
【0005】また、二分割される光ビームは一定の光量
比となることが望まれるが、ビームスプリッタではその
半透膜の特性によって光ビームの分割比が決まり、分割
比を一定にすることが難しいという難点がある。スケー
ルから得られた二つの光ビームを混合,干渉させるため
にも、通常ビームスプリッタが用いられる。したがって
この光検出系に関しても上述した光照射系と同様の問題
がある。これらの問題は、回折格子を用いた格子干渉型
変位測定装置の出力信号特性を劣化させる原因となる。
即ち、スケールから得られる二つの出力回折光ビームは
等量ずつ混合,干渉させることが高分解能特性を得る上
で重要であるが、上述した従来の構成では良好な出力信
号特性が得られず、従って十分な高分解能特性を得るこ
とが難しい。
比となることが望まれるが、ビームスプリッタではその
半透膜の特性によって光ビームの分割比が決まり、分割
比を一定にすることが難しいという難点がある。スケー
ルから得られた二つの光ビームを混合,干渉させるため
にも、通常ビームスプリッタが用いられる。したがって
この光検出系に関しても上述した光照射系と同様の問題
がある。これらの問題は、回折格子を用いた格子干渉型
変位測定装置の出力信号特性を劣化させる原因となる。
即ち、スケールから得られる二つの出力回折光ビームは
等量ずつ混合,干渉させることが高分解能特性を得る上
で重要であるが、上述した従来の構成では良好な出力信
号特性が得られず、従って十分な高分解能特性を得るこ
とが難しい。
【0006】本発明は上記した事情を考慮してなされた
もので、光学要素のアライメントが容易でかつ用いられ
る二つの光ビームの光量を等しくすることを可能とし、
もって高分解能特性を得ることを可能とした格子干渉型
変位測定装置を提供することを目的とする。
もので、光学要素のアライメントが容易でかつ用いられ
る二つの光ビームの光量を等しくすることを可能とし、
もって高分解能特性を得ることを可能とした格子干渉型
変位測定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、回折格子が形
成されたスケールと、このスケールに二つの光ビームを
照射する光照射系と、前記二つの光ビームの前記スケー
ルによる回折光ビームを集光し混合してその混合波を受
光する光検出系とを有し、前記スケールの前記光照射系
および光検出系に対する相対変位に応じて周期的に変化
する検出信号を出力する格子干渉型変位測定装置におい
て、前記光照射系は、光源と、この光源からの一本の光
ビームを前記スケールに入射する二つの光ビームに分割
するための回折格子とを有することを特徴としている。
本発明はまた、上述した格子干渉型変位測定装置におい
て、光検出系における回折光ビームの集光手段として前
記スケールと平行配置された回折格子を用いたことを特
徴としている。
成されたスケールと、このスケールに二つの光ビームを
照射する光照射系と、前記二つの光ビームの前記スケー
ルによる回折光ビームを集光し混合してその混合波を受
光する光検出系とを有し、前記スケールの前記光照射系
および光検出系に対する相対変位に応じて周期的に変化
する検出信号を出力する格子干渉型変位測定装置におい
て、前記光照射系は、光源と、この光源からの一本の光
ビームを前記スケールに入射する二つの光ビームに分割
するための回折格子とを有することを特徴としている。
本発明はまた、上述した格子干渉型変位測定装置におい
て、光検出系における回折光ビームの集光手段として前
記スケールと平行配置された回折格子を用いたことを特
徴としている。
【0008】なお本明細書における「集光」は、二つの
光ビームを一点に集めるという意味で用いられており、
各光ビーム自体のビーム径が絞られる場合と絞られない
場合を含む。
光ビームを一点に集めるという意味で用いられており、
各光ビーム自体のビーム径が絞られる場合と絞られない
場合を含む。
【0009】
【作用】本発明においては、光源からの光ビームを二分
割する手段として回折格子を用いている。ビーム分割用
の回折格子をスケールに平行に配置して、これに対して
光源からの光ビームを垂直に入射すれば、その+1次回
折光ビームと−1次回折光ビームをスケールに入射する
二つの光ビームとして用いることができる。即ち光源か
らの光ビームを分割する回折格子とスケールとを平行配
置し、かつ光源からの光ビームが回折格子に垂直に入射
するように配置することができるので、光照射系が光源
を中心に対称的になり、従って光学要素のアライメント
は容易である。また、スケールへの入射光ビームは回折
格子の+1次回折光と−1次回折光であるから、光量が
等しくなる。以上により、極めて高分解能の格子干渉型
変位測定装置が得られる。
割する手段として回折格子を用いている。ビーム分割用
の回折格子をスケールに平行に配置して、これに対して
光源からの光ビームを垂直に入射すれば、その+1次回
折光ビームと−1次回折光ビームをスケールに入射する
二つの光ビームとして用いることができる。即ち光源か
らの光ビームを分割する回折格子とスケールとを平行配
置し、かつ光源からの光ビームが回折格子に垂直に入射
するように配置することができるので、光照射系が光源
を中心に対称的になり、従って光学要素のアライメント
は容易である。また、スケールへの入射光ビームは回折
格子の+1次回折光と−1次回折光であるから、光量が
等しくなる。以上により、極めて高分解能の格子干渉型
変位測定装置が得られる。
【0010】光検出系における回折光ビームの集光手段
として回折格子を用いた場合にも、同様の理由で格子干
渉型変位測定装置の高分解能化が図られる。
として回折格子を用いた場合にも、同様の理由で格子干
渉型変位測定装置の高分解能化が図られる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図1は、本発明の一実施例に係る格子干渉型
変位測定装置の構成である。スケール10はこの実施例
では透過型の回折格子により構成されている。このスケ
ールの一方側に光照射系20、他方側にスケールを透過
回折して得られた光ビームを検出する光検出系30が配
置されている。
説明する。図1は、本発明の一実施例に係る格子干渉型
変位測定装置の構成である。スケール10はこの実施例
では透過型の回折格子により構成されている。このスケ
ールの一方側に光照射系20、他方側にスケールを透過
回折して得られた光ビームを検出する光検出系30が配
置されている。
【0012】光照射系20は、光源としての半導体レー
ザ21、この半導体レーザ21の出力光ビームを平行光
にするコリメータ22、およびコリメータ22を通った
光ビームを二分割するための回折格子23により構成さ
れている。回折格子23はスケール10と平行配置され
ており、半導体レーザ21はこれらに対して垂直の光ビ
ームを出力するように配置されている。回折格子23に
より二分割されてスケール10に入射される光ビームB
01,Bo2は具体的には、+1次回折光と−1次回折光で
ある。0次回折光は当然あるが、これは測定動作に関係
しないので、図では示していない。
ザ21、この半導体レーザ21の出力光ビームを平行光
にするコリメータ22、およびコリメータ22を通った
光ビームを二分割するための回折格子23により構成さ
れている。回折格子23はスケール10と平行配置され
ており、半導体レーザ21はこれらに対して垂直の光ビ
ームを出力するように配置されている。回折格子23に
より二分割されてスケール10に入射される光ビームB
01,Bo2は具体的には、+1次回折光と−1次回折光で
ある。0次回折光は当然あるが、これは測定動作に関係
しないので、図では示していない。
【0013】光検出系30は、入射光ビームB01,B02
によりそれぞれスケール10から得られる回折光ビーム
B11,B12を集光する凸レンズ31、集光した二つの光
ビームをそれぞれ半分ずつ透過と反射させて、透過光と
反射光を干渉させて混合するハーフミラー32、これに
より得られる二つの混合波B21,B22を受光するフォト
ダイオード33,35を有する。一方のフォトダイオー
ド35側には1/4波長板34が挿入されている。この
実施例では、スケール10から得られる回折光ビームB
11,B12はスケール10に対して垂直、即ち回折角90
°となっている。この回折角は、用いる光源光波長、ビ
ーム分割用の回折格子23およびスケール10の格子定
数により決まる。
によりそれぞれスケール10から得られる回折光ビーム
B11,B12を集光する凸レンズ31、集光した二つの光
ビームをそれぞれ半分ずつ透過と反射させて、透過光と
反射光を干渉させて混合するハーフミラー32、これに
より得られる二つの混合波B21,B22を受光するフォト
ダイオード33,35を有する。一方のフォトダイオー
ド35側には1/4波長板34が挿入されている。この
実施例では、スケール10から得られる回折光ビームB
11,B12はスケール10に対して垂直、即ち回折角90
°となっている。この回折角は、用いる光源光波長、ビ
ーム分割用の回折格子23およびスケール10の格子定
数により決まる。
【0014】この様な構成として、スケール10を光照
射系20および光検出系30に対して、図に矢印Aで示
すように相対的に移動させることにより、フォトダイオ
ード33,35からはスケール10の格子ピッチにより
周波数が決まる正弦波状検出信号が得られ、その周期か
ら変位量を測定することができる。また、二つのフォト
ダイオード33,35から得られる検出信号は、1/4
波長板34によって互いに90°位相がずれたものとな
り、両者を比較することよって、スケールの変位方向を
判定することができる。
射系20および光検出系30に対して、図に矢印Aで示
すように相対的に移動させることにより、フォトダイオ
ード33,35からはスケール10の格子ピッチにより
周波数が決まる正弦波状検出信号が得られ、その周期か
ら変位量を測定することができる。また、二つのフォト
ダイオード33,35から得られる検出信号は、1/4
波長板34によって互いに90°位相がずれたものとな
り、両者を比較することよって、スケールの変位方向を
判定することができる。
【0015】この実施例によると、図から明らかなよう
に、半導体レーザ21からの光ビームはスケール10に
対して垂直であって、1/4波長板34を除く光学系が
スケール10に対する垂線に関して対称となっている。
従って光学要素のアライメントは容易である。またビー
ム分割が回折格子23によりなされ、その±1次光がス
ケールへの二つの入射光ビームとして用いられるから、
二つの入射光ビームの光量は完全に等しくなる。以上に
より、高分解能特性が得られる。
に、半導体レーザ21からの光ビームはスケール10に
対して垂直であって、1/4波長板34を除く光学系が
スケール10に対する垂線に関して対称となっている。
従って光学要素のアライメントは容易である。またビー
ム分割が回折格子23によりなされ、その±1次光がス
ケールへの二つの入射光ビームとして用いられるから、
二つの入射光ビームの光量は完全に等しくなる。以上に
より、高分解能特性が得られる。
【0016】またこの実施例では、スケール10から得
られる二つの光ビームB11,B12がスケール10に対し
て垂直、従って二つの光ビームB11,B12が互いに平行
になるように設計されている。これにより、これらの光
ビームを集光し干渉させる光検出系30の設計が容易に
なる。更にこの実施例では、スケール10から垂直方向
に得られる二つの光ビームB11,B12を凸レンズ31に
より集光し、その集光点位置にハーフミラー32を配置
して光混合を行っている。従ってフォトダイオード3
3,35をハーフミラー32の近くに配置することよ
り、フォトダイオード33,35として受光面積の小さ
いものを用いることができる。
られる二つの光ビームB11,B12がスケール10に対し
て垂直、従って二つの光ビームB11,B12が互いに平行
になるように設計されている。これにより、これらの光
ビームを集光し干渉させる光検出系30の設計が容易に
なる。更にこの実施例では、スケール10から垂直方向
に得られる二つの光ビームB11,B12を凸レンズ31に
より集光し、その集光点位置にハーフミラー32を配置
して光混合を行っている。従ってフォトダイオード3
3,35をハーフミラー32の近くに配置することよ
り、フォトダイオード33,35として受光面積の小さ
いものを用いることができる。
【0017】図2および図3は、図1の実施例の光検出
系30側を変形した実施例である。光照射系は図1の実
施例と同じであり、従ってこれらの図では光照射系は省
略している。図2の実施例では、スケール10から得ら
れた光ビームB11,B12の集光手段として、凸レンズに
代わって回折格子36を用いている。回折格子36はス
ケール10と平行に配置されている。図3の実施例で
は、光ビームを集光して干渉させる手段として、回折格
子36と、接合面にハーフミラー38となるプリズム3
7を用いている。これらの実施例によっても先の実施例
と同様の効果が得られる。
系30側を変形した実施例である。光照射系は図1の実
施例と同じであり、従ってこれらの図では光照射系は省
略している。図2の実施例では、スケール10から得ら
れた光ビームB11,B12の集光手段として、凸レンズに
代わって回折格子36を用いている。回折格子36はス
ケール10と平行に配置されている。図3の実施例で
は、光ビームを集光して干渉させる手段として、回折格
子36と、接合面にハーフミラー38となるプリズム3
7を用いている。これらの実施例によっても先の実施例
と同様の効果が得られる。
【0018】図4は、スケール10を反射型として、ス
ケール10の一方側に光照射系20と光検出系30を配
置した実施例である。図1の実施例と対応する部分に図
1と同一符号を付して詳細な説明は省略する。この実施
例では、スケール10の回折格子が形成された側の面と
反対側の面11が反射面となっている。スケール10で
回折され、面11で反射された回折光ビームB11,B12
がスケール10の上方にスケール10に対して垂直に出
るように設計されている。この実施例よると、光学系が
スケール10の一方にのみ配置される結果、光学系がよ
りコンパクトになる。
ケール10の一方側に光照射系20と光検出系30を配
置した実施例である。図1の実施例と対応する部分に図
1と同一符号を付して詳細な説明は省略する。この実施
例では、スケール10の回折格子が形成された側の面と
反対側の面11が反射面となっている。スケール10で
回折され、面11で反射された回折光ビームB11,B12
がスケール10の上方にスケール10に対して垂直に出
るように設計されている。この実施例よると、光学系が
スケール10の一方にのみ配置される結果、光学系がよ
りコンパクトになる。
【0019】図5は、図4の実施例を変形したもので、
スケール10自体は透過型であるが、これと別にミラー
12を配置して、実質的に図4と同じ反射型構成とした
実施例である。図5に示した部分以外は図4と同じであ
る。
スケール10自体は透過型であるが、これと別にミラー
12を配置して、実質的に図4と同じ反射型構成とした
実施例である。図5に示した部分以外は図4と同じであ
る。
【0020】図6は、図4の実施例における集光用凸レ
ンズ31の代わりに、ビーム分割用の回折格子23をそ
のまま集光手段として用いた実施例である。これによ
り、光学系は更にコンパクトに構成できることになる。
図7は更に図6の実施例において、光ビームの混合を行
うハーフミラー32の部分に回折格子39を用いた実施
例である。この場合、回折格子39による二つの光ビー
ムからの回折光ビームが一つに重なった混合波B20とし
て得られるように、格子定数が選ばれている。従って変
位方向を検出するために位相のずれた二つの光ビームを
出力するためには、この混合波B20を二つに分割するこ
とが必要である。これは容易にできる。
ンズ31の代わりに、ビーム分割用の回折格子23をそ
のまま集光手段として用いた実施例である。これによ
り、光学系は更にコンパクトに構成できることになる。
図7は更に図6の実施例において、光ビームの混合を行
うハーフミラー32の部分に回折格子39を用いた実施
例である。この場合、回折格子39による二つの光ビー
ムからの回折光ビームが一つに重なった混合波B20とし
て得られるように、格子定数が選ばれている。従って変
位方向を検出するために位相のずれた二つの光ビームを
出力するためには、この混合波B20を二つに分割するこ
とが必要である。これは容易にできる。
【0021】図8は、図4の実施例における集光用凸レ
ンズ31に代わって、ビーム分割用回折格子23とは別
に集光用の回折格子40を用いた実施例である。図9は
更に図8の実施例において、光混合を行うハーフミラー
32の部分を図7の実施例と同様に回折格子39で置き
換えた実施例である。
ンズ31に代わって、ビーム分割用回折格子23とは別
に集光用の回折格子40を用いた実施例である。図9は
更に図8の実施例において、光混合を行うハーフミラー
32の部分を図7の実施例と同様に回折格子39で置き
換えた実施例である。
【0022】図10は、図9の実施例において、光混合
用の回折格子39で、一方の0次回折光と他方の1次回
折光とが重なって二つの混合波B21,B22が得られるよ
うにした実施例である。これも、用いる光源波長と回折
格子39に対する入射角との関係で回折格子39の格子
定数を選ぶことにより、可能となる。
用の回折格子39で、一方の0次回折光と他方の1次回
折光とが重なって二つの混合波B21,B22が得られるよ
うにした実施例である。これも、用いる光源波長と回折
格子39に対する入射角との関係で回折格子39の格子
定数を選ぶことにより、可能となる。
【0023】以上では、光検出系の集光手段として凸レ
ンズを用いる実施例、その凸レンズに代わって回折格子
を用いる実施例を説明したが、更に集光手段は種々変形
して実施することができる。スケールを反射型とした場
合について、それらの実施例を図11〜図15に示す。
図11は、凹面鏡41を集光手段とした実施例である。
図12は、特殊プリズム42を集光手段兼光混合手段と
した実施例である。プリズム42は上面が球面ないし円
柱面の反射面43である貼り合わせプリズムであって、
貼り合わせ面がハーフミラー44となっている。スケー
ル10からの二つの光ビームB11,B12は、このプリズ
ム44の上面で反射されて集光され、内部ハーフミラー
44で混合される。
ンズを用いる実施例、その凸レンズに代わって回折格子
を用いる実施例を説明したが、更に集光手段は種々変形
して実施することができる。スケールを反射型とした場
合について、それらの実施例を図11〜図15に示す。
図11は、凹面鏡41を集光手段とした実施例である。
図12は、特殊プリズム42を集光手段兼光混合手段と
した実施例である。プリズム42は上面が球面ないし円
柱面の反射面43である貼り合わせプリズムであって、
貼り合わせ面がハーフミラー44となっている。スケー
ル10からの二つの光ビームB11,B12は、このプリズ
ム44の上面で反射されて集光され、内部ハーフミラー
44で混合される。
【0024】図13は、集光手段としてミラー45,4
6を用いた実施例である。この場合、二つの光ビームB
11,B12は一点に集光されるが、これまでの実施例と異
なり、ビーム径そのものは絞られない。図14は、図1
2の実施例におけるプリズム42の反射面43を平坦面
とした実施例である。図15は、反射型の回折格子47
を集光手段とした実施例である。これら図14,図15
の実施例でも、図13の実施例と同様に集光される二つ
の光ビームの径は絞られない。
6を用いた実施例である。この場合、二つの光ビームB
11,B12は一点に集光されるが、これまでの実施例と異
なり、ビーム径そのものは絞られない。図14は、図1
2の実施例におけるプリズム42の反射面43を平坦面
とした実施例である。図15は、反射型の回折格子47
を集光手段とした実施例である。これら図14,図15
の実施例でも、図13の実施例と同様に集光される二つ
の光ビームの径は絞られない。
【0025】図16は、光照射系において、回折格子2
3により分割された光ビームB01,B02を更にスケール
10と平行配置された回折格子24を通して、スケール
10に対して垂直に入射する光ビームB01′,B02′と
した実施例である。この実施例はスケール10が反射型
であるが、光照射系20と光検出系30の上下関係は、
図4以下の実施例とは逆になっている。この実施例の場
合、スケール10から得られる回折光ビームB11,B12
はレンズ等を用いることなく集光される。
3により分割された光ビームB01,B02を更にスケール
10と平行配置された回折格子24を通して、スケール
10に対して垂直に入射する光ビームB01′,B02′と
した実施例である。この実施例はスケール10が反射型
であるが、光照射系20と光検出系30の上下関係は、
図4以下の実施例とは逆になっている。この実施例の場
合、スケール10から得られる回折光ビームB11,B12
はレンズ等を用いることなく集光される。
【0026】以上の各実施例において、ビーム分割を行
う回折格子23として反射型を用いれば、図17に示す
ように、光照射系20の半導体レーザ21、コリメータ
22および回折格子23の配置を反転することもでき
る。更にこの場合、光照射系20はスケール10の一方
に配置されているが、図18に示すように、スケール1
0の一方に半導体レーザ21とコリメータ22を配置
し、スケール10の反対側にビーム分割用回折格子23
を配置することもできる。
う回折格子23として反射型を用いれば、図17に示す
ように、光照射系20の半導体レーザ21、コリメータ
22および回折格子23の配置を反転することもでき
る。更にこの場合、光照射系20はスケール10の一方
に配置されているが、図18に示すように、スケール1
0の一方に半導体レーザ21とコリメータ22を配置
し、スケール10の反対側にビーム分割用回折格子23
を配置することもできる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
源からの光ビームを二分割する手段として回折格子を用
いることにより、光学要素のアライメントが容易にな
り、また分割された二つの光ビームの光量も等しくなっ
て、高分解能特性の格子干渉型変位測定装置を得ること
ができる。
源からの光ビームを二分割する手段として回折格子を用
いることにより、光学要素のアライメントが容易にな
り、また分割された二つの光ビームの光量も等しくなっ
て、高分解能特性の格子干渉型変位測定装置を得ること
ができる。
【図1】 本発明の一実施例に係る格子干渉型変位測定
装置の要部構成を示す図である。
装置の要部構成を示す図である。
【図2】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置の
要部構成を示す図である。
要部構成を示す図である。
【図3】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置の
要部構成を示す図である。
要部構成を示す図である。
【図4】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置の
要部構成を示す図である。
要部構成を示す図である。
【図5】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置の
要部構成を示す図である。
要部構成を示す図である。
【図6】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置の
要部構成を示す図である。
要部構成を示す図である。
【図7】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置の
要部構成を示す図である。
要部構成を示す図である。
【図8】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置の
要部構成を示す図である。
要部構成を示す図である。
【図9】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置の
要部構成を示す図である。
要部構成を示す図である。
【図10】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【図11】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【図12】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【図13】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【図14】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【図15】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【図16】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【図17】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【図18】 他の実施例による格子干渉型変位測定装置
の要部構成を示す図である。
の要部構成を示す図である。
【符号の説明】 10…スケール、20…光照射系、30…光検出系、2
1…半導体レーザ、22…コリメータ、23…回折格
子、31…凸レンズ、32…ハーフミラー、33,35
…フォトダイオード、34…1/4波長板、36…回折
格子、37…プリズム、11…反射面、12…ミラー、
39,40…回折格子、42…プリズム、43…球面反
射面、44…ハーフミラー、45,46…ミラー、47
…回折格子。
1…半導体レーザ、22…コリメータ、23…回折格
子、31…凸レンズ、32…ハーフミラー、33,35
…フォトダイオード、34…1/4波長板、36…回折
格子、37…プリズム、11…反射面、12…ミラー、
39,40…回折格子、42…プリズム、43…球面反
射面、44…ハーフミラー、45,46…ミラー、47
…回折格子。
Claims (2)
- 【請求項1】 回折格子が形成されたスケールと、この
スケールに二つの光ビームを照射する光照射系と、前記
二つの光ビームの前記スケールによる回折光ビームを集
光し混合してその混合波を受光する光検出系とを有し、
前記スケールの前記光照射系および光検出系に対する相
対変位に応じて周期的に変化する検出信号を出力する格
子干渉型変位測定装置において、 前記光照射系は、光源と、この光源からの一本の光ビー
ムを前記スケールに入射する二つの光ビームに分割する
ための回折格子とを有することを特徴とする格子干渉型
変位測定装置。 - 【請求項2】 前記光検出系における回折光ビームの集
光手段が前記スケールと平行配置された回折格子である
ことを特徴とする請求項1記載の格子干渉型変位測定装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03616693A JP3392898B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 格子干渉型変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03616693A JP3392898B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 格子干渉型変位測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06229718A true JPH06229718A (ja) | 1994-08-19 |
JP3392898B2 JP3392898B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=12462180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03616693A Expired - Fee Related JP3392898B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 格子干渉型変位測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3392898B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100531458B1 (ko) * | 1998-08-20 | 2005-11-25 | 소니 매뉴펙츄어링 시스템즈 코포레이션 | 광학식 변위측정장치 |
KR100531693B1 (ko) * | 1998-07-02 | 2005-11-28 | 소니 매뉴펙츄어링 시스템즈 코포레이션 | 광학식 변위측정장치 |
-
1993
- 1993-02-01 JP JP03616693A patent/JP3392898B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100531693B1 (ko) * | 1998-07-02 | 2005-11-28 | 소니 매뉴펙츄어링 시스템즈 코포레이션 | 광학식 변위측정장치 |
KR100531458B1 (ko) * | 1998-08-20 | 2005-11-25 | 소니 매뉴펙츄어링 시스템즈 코포레이션 | 광학식 변위측정장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3392898B2 (ja) | 2003-03-31 |
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