JPH09196705A - 変位測定装置 - Google Patents

変位測定装置

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JPH09196705A
JPH09196705A JP8028597A JP2859796A JPH09196705A JP H09196705 A JPH09196705 A JP H09196705A JP 8028597 A JP8028597 A JP 8028597A JP 2859796 A JP2859796 A JP 2859796A JP H09196705 A JPH09196705 A JP H09196705A
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light
transfer
rectangular wave
pitch
signal
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JP8028597A
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Tatsuhiko Matsuura
辰彦 松浦
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36—Forming the light into pulses
    • G01D5/366—Particular pulse shapes
    • H—ELECTRICITY
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    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 矩形波格子の組み合わせを用いて高調波歪の
少ない変位信号を得ることが可能で、ギャップ変動の影
響が少なく、Ｓ／Ｎ向上と高精度の変位測定を可能とし
た変位測定装置を提供する。 【解決手段】 メインスケール１と、これに平行光２４
を照射する光源、及び光源の反対側に配置されたインデ
ックススケールを兼ねたフォトダイオードアレイ３によ
り透過型エンコーダが構成される。メインスケール１
は、光透過部１１と不透過部１２がピッチＰで配列さ
れ、かつ光透過部１１の幅が２Ｐ／３に設定されて、３
次高調波歪が除去される矩形波格子となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学信号や電気
信号あるいは磁気信号を利用して、相対向して配置され
て相対移動する第１の部材と第２の部材の相対移動量を
測定する変位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光学式エンコーダは一般に、光透
過部と不透過部（または光反射部と非反射部）を１：１
の幅をもって所定ピッチで配列した矩形波格子からなる
メインスケールを用いている。透過型の光学式エンコー
ダであれば、このようなスケールに平行光を照射して透
過した矩形波パターンの光を更に光透過部と不透過部を
所定ピッチで配列した矩形波格子からなるインデックス
スケールを通して受光する。メインスケールとインデッ
クススケールの相対移動により変調されるインデックス
スケールの透過光の明暗パターンを受光することによ
り、相対移動に伴って周期変動する変位信号を得ること
ができ、この変位信号を処理することにより変位量即ち
距離を測定することができる。
【０００３】上述した光学式エンコーダから得られる変
位信号は、原理的にはスケール格子の重なりの変化に対
応する三角波になるが、実際には回折等の影響があって
疑似正弦波信号となる。しかしこの変位信号はあくまで
疑似正弦波信号であって、正弦波信号として扱うには大
きな高調波歪を持っている。この高調波歪は検出精度や
分解能を制限する。特に、スケールの格子ピッチが数十
μm オーダーの微細なものになると、メインスケールと
インデックスケール間のギャップの変動の影響が大きく
なり、数十μm の僅かなギャップ変動があっても歪成分
が大きく変動することが知られている。従って、ギャッ
プ調整は極めて厳しいものとなる。
【０００４】そこで従来より、上述した光学式エンコー
ダの高調波歪を低減する方法がいくつか提案されてい
る。例えば、 インデックススケールの光透過部形状を正弦波状とし
たいわゆる正弦波格子を用いる方法（例えば米国特許第
４，７８２，２２９号参照）、 インデックススケール側に、奇数次高調波歪を打ち消
すような位相差を与えた矩形波格子の対を用いる方法
（例えば特開平３−４８１２２号公報参照）、 インデックススケール側の光透過部と不透過部の幅を
１：１ではなく、高調波歪を相殺できる比率に設定する
方法（例えば特開平７−１４６１６０号公報参照）、等
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の〜
の方法は全て受光側のインデックススケール格子を改良
して高調波歪を低減するもので、メインスケールは従来
と変わらず、全体の透過光量はメインスケールで決定さ
れている。従って特に、幾何光学光による明暗パターン
を検出する方式を採用した場合には、スケール格子が微
細になると回折光の影響を除去することが難しく、この
結果ギャップ調整が難しくなり、十分なＳ／Ｎが得られ
ない。またの方法は、矩形波格子を用いる場合に比べ
て微細加工が難しい。同様の問題は、光学式エンコーダ
に限らず、スケールの電極間の静電容量結合を利用して
電気信号の転送パターン変化を検出して変位測定を行う
静電容量式エンコーダ、あるいはスケール間の磁気結合
を利用して同様に変位測定を行う磁気式エンコーダにお
いてもある。例えば静電容量式エンコーダの場合も、平
行平板による等価的な容量結合では表せない端効果の影
響により、波形歪がギャップに応じて変化する。
【０００６】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、矩形波格子の組み合わせを用いて高調波歪の少
ない変位信号を得ることが可能で、ギャップ変動の影響
が少なく、Ｓ／Ｎ向上と高精度の変位測定を可能とした
変位測定装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、光転送部と
非転送部が所定ピッチで配列されて矩形波格子を構成す
る第１の部材と、この第１の部材に平行光を照射して矩
形波の転送光パターンを得るための光照射手段と、前記
第１の部材と対向して前記光照射手段と共に前記第１の
部材に対してその矩形波格子の配列方向に相対移動可能
に配置され光透過部と不透過部が所定ピッチで配列され
て矩形波格子を構成して前記第１の部材からの転送光パ
ターンの透過光量を変調する第２の部材と、この第２の
部材の透過光パターンを受光して前記相対移動に伴って
周期変動する変位出力信号を得る受光手段とを有する変
位測定装置において、前記第１の部材は、矩形波格子を
構成する前記光転送部と非転送部の配列ピッチをＰとし
て、前記光転送部または非転送部の幅が２Ｐ／３に設定
されていることを特徴としている。
【０００８】この発明において好ましくは、前記第１の
部材は、前記光転送部及び非転送部がピッチＰで配列さ
れ、かつ前記光転送部の幅が２Ｐ／３に設定された透過
型または反射型のメインスケールであり、前記第２の部
材は光透過部及び不透過部が１：１の幅をもってピッチ
Ｐで配列されたインデックススケールであることを特徴
とする。この発明において更に好ましくは、前記第１の
部材は、前記光転送部及び非転送部がピッチＰで配列さ
れ、かつ前記光転送部の幅が２Ｐ／３に設定された透過
型または反射型のメインスケールであり、前記受光手段
は前記第２の部材の機能を兼ねた受光素子アレイにより
構成されていることを特徴とする。この発明においては
更に、前記受光手段は、９０°ずつ位相のずれた４種の
受光出力信号を出力するものであり、これらの受光出力
信号について１８０°位相差の受光出力信号の差動をと
ることにより９０°位相差の二つの変位出力信号を得る
手段を更に備えたことを特徴とする。
【０００９】この発明はまた、信号転送部と非転送部が
所定ピッチで配列されて矩形波格子を構成する第１の部
材と、前記第１の部材と対向してその矩形波格子の配列
方向に相対移動可能に配置されて前記信号転送部に対向
する信号受信部を備えて前記相対移動に伴って前記第１
の部材からの矩形波の転送信号パターンに対応して周期
変動する変位出力信号を得る第２の部材とを有する変位
測定装置において、前記第１の部材は、矩形波格子を構
成する前記信号転送部と非転送部の配列ピッチをＰとし
て、前記信号転送部または非転送部の幅が２Ｐ／３に設
定されていることを特徴とする。
【００１０】この発明による変位測定装置は、信号転送
部と非転送部が所定ピッチで配列されて矩形波格子を構
成する第１の部材をメインスケールとするもので、光学
式エンコーダの場合であれば、信号転送部は、透過また
は反射による光パターンを転送するものとなる。またこ
の信号転送部は、静電容量式エンコーダであれば、容量
結合による電気信号転送部であり、磁気式エンコーダで
あれば、磁気結合を利用した磁気信号転送部である。そ
してこの発明は、高調波歪の内最も大きい３次高調波に
注目して、信号転送部と非転送部の配列からなる第１の
部材の矩形波格子について、信号転送部と非転送部の幅
が１：１ではなく、信号転送部または非転送部の幅を配
列ピッチＰに対して、２Ｐ／３に設定することにより、
転送される信号パターンから３次高調波成分が除去され
るようにしたものである。
【００１１】例えばこの発明を透過型の光学式エンコー
ダに適用した場合には、第１の部材は、光転送部及び非
転送部としてそれぞれ光透過部及び不透過部がピッチＰ
で配列され、かつ好ましくは光透過部の幅が２Ｐ／３に
設定された透過型のメインスケールとする。第２の部材
は光透過部及び不透過部が１：１の幅をもって配列ピッ
チＰで配列されたインデックススケールとする。これに
より、メインスケールとして通常のように光透過部と不
透過部の幅を１：１の矩形波格子とした場合に比べてメ
インスケールの透過光量が大きくなる。この結果、受光
部での受光光量のピーク値が大きくなり、Ｓ／Ｎが向上
する。また、メインスケールの透過部幅が広いので、幾
何光学光による明暗パターンの成分が相対的に回折によ
る干渉縞パターンの成分より大きくなり、幾何光学光パ
ターンを検出する方式としたときにギャップ変動の影響
が低減され、優れたＳ／Ｎが得られる。また、受光光量
が大きくなることから、速い応答速度が得られ、受光素
子のバイアスを高く設定すれば一層速い応答速度を実現
することが可能になる。
【００１２】反射型の光学式エンコーダの場合であれ
ば、メインスケールの光転送部及び非転送部はそれぞれ
光反射部及び非反射部となり、その配列ピッチＰに対し
て好ましくは光反射部の幅が２Ｐ／３に設定されたもの
を用いる。これにより、上述した透過型の場合と同様の
効果を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施例を説明する。図１は、この発明の一実施例に係
る透過型の光学式エンコーダの概略構成を示す。図２
は、図１の要部を拡大して示している。
【００１４】図１に示すように、第１の部材であるメイ
ンスケール１は、例えばガラス等の透明基板１０に、信
号転送部としての光透過部１１と、非転送部としてのＣ
ｒ蒸着膜等による不透過部１２がピッチＰで配列されて
矩形波格子を構成している。光透過部１１と不透過部１
２の幅は１：１ではなく、図２に拡大して示すように、
光透過部１１の幅が２Ｐ／３に設定されている。
【００１５】メインスケール１の後方には、メインスケ
ール１に平行光２２を照射するための光照射手段２が配
置されている。この光照射手段２は、例えば拡散光源で
あるＬＥＤ２０と、その出力光を平行光２２にするコリ
メートレンズ２１により構成され、得られる平行光２２
がメインスケール１に照射されるようになっている。
【００１６】メインスケール１の前方には、光照射手段
２に対向して、メインスケール１の透過光量分布を検出
する受光素子アレイとしてフォトダイオードアレイ３が
配置されている。フォトダイオードアレイ３はシリコン
基板３０にＰＮ接合による受光部３１即ちフォトダイオ
ードを配列したもので、このフォトダイオードアレイ３
が第２の部材であるインデックススケールを兼ねた受光
手段となっている。
【００１７】メインスケール１は、光照射手段２とフォ
トダイオードアレイ３に対して図１に矢印ｘで示すよう
に相対移動する。この相対移動に伴って、インデックス
スケールを兼ねたフォトダイオードアレイ３により受光
パターンが変調されて、スケールピッチＰで周期変動を
する幾何光学光による明暗パターンに対応する疑似正弦
波の変位信号が得られる。
【００１８】この実施例の場合フォトダイオードアレイ
３は、図２に拡大して示すように、メインスケール１の
格子ピッチＰに対して３Ｐ／４ピッチで配列されてお
り、これにより９０°位相のずれたＡ，Ｂ相の出力を得
る２個のフォトダイオードと、これらと１８０°位相の
ずれたＡＢ，ＢＢ相の出力を得る２個のフォトダイオー
ドからなる４個のフォトダイオードを１セットとして、
複数セット配設されている。即ちスケール移動に伴っ
て、図３に示すような、９０°ずつ位相のずれたＡ，Ａ
Ｂ，Ｂ，ＢＢ相の出力電流が得られ、これらを電流電圧
変換器４ａ〜４ｄで電圧値に変換した後、差動増幅器５
ａ，５ｂによりそれぞれＡ相とＡＢ相の差動、Ｂ相とＢ
Ｂ相の差動をとって、９０°位相のずれたＡ，Ｂ相変位
出力信号を得るようになっている。
【００１９】この実施例においては、前述のようにメイ
ンスケール１の光透過部１１が２Ｐ／３の幅に設定され
ており、これにより疑似正弦波である変位出力信号の３
次高調波が除去される。その原理を図４を参照して説明
する。メインスケール１のピッチをＰとし、光透過部１
１の幅を一般にＬとして、平行光が照射されたときこの
メインスケール１の透過光パターンは、直進光成分のみ
を考えると、図４に示すように矩形波パターンとなる。
このとき変位方向ｘについての透過光量パターンＩ
（ｘ）は、フーリエ展開によって、次式数１で表され
る。
【００２０】
【数１】
【００２１】数１において、Ｃ，Ｄは定数である。この
様なメインスケール１の透過光量パターンに対して更に
受光側のインデックススケール（この実施例の場合、フ
ォトダイオードアレイ３）による変調がかかって、疑似
正弦波出力が得られることになる。
【００２２】数１から明らかなように、最も大きい奇数
次の高調波成分である３次高調波、即ちｎ＝３に着目す
ると、Ｌ＝Ｐ／３または、Ｌ＝２Ｐ／３に設定したとき
に、右辺の第１項，第２項共に係数が０となる。従っ
て、Ｌ＝２Ｐ／３に設定されたこの実施例によれば、３
次高調波成分が除去された、より正弦波に近い変位信号
が得られることになる。直流成分については、図２で説
明したように、１８０°位相差の２出力の差動処理によ
り相殺することができる。
【００２３】また数１から明らかなように、Ｌ＝Ｐ／３
または２Ｐ／３に設定すると、偶数次高調波成分の項が
消去されないが、この偶数次高調波成分は１８０°位相
差の２出力で同相となるので、これも上述の差動処理に
より相殺されることになり、悪影響はない。また数１か
ら、基本波成分として、Ａ sin（２πｘ／Ｐ）の項とＢ
cos（２πｘ／Ｐ）の項が残るが、その合成波形は、
（Ａ2＋Ｂ2）1/2 sin（２πｘ／Ｐ＋φ）なる正弦波と
なり、位相ズレφはインクリメンタル方式の変位測定に
は影響ないので、これも問題とならない。
【００２４】この実施例においては、メインスケール１
の光透過部１１の幅が不透過部１２の幅の約２倍である
から、光透過部と不透過部の幅を１：１とした従来のメ
インスケールを用いた場合に比べて、メインスケールの
透過光量が大きくなり、受光光量が大きくなる。このた
め、受光光量のピーク値増大によるＳ／Ｎ向上が可能に
なる。
【００２５】また、受光光量が大きくなることから、フ
ォトダイオードアレイ３の出力電流が大きくなり、応答
速度が向上する。フォトダイオードのバイアスを高く設
定すれば更に速い応答速度を実現することができる。更
にまた、メインスケール１の光透過部１１の幅が大きい
ことから、受光面での幾何光学光による明暗パターンの
ピーク値と回折光による干渉縞パターンのピーク値の大
きさを比べると、従来方式に比べて相対的に前者の方が
大きくなるから、これもＳ／Ｎ比向上につながり、また
メインスケール１とフォトダイオードアレイ３間のギャ
ップ変動の影響も小さくなる。
【００２６】図５は、この発明の別の実施例の透過型エ
ンコーダの要部構成である。先の実施例と対応する部分
には先の実施例と同一符号を付して詳細な説明は省く。
この実施例では、メインスケール１の光透過部１１の幅
をＰ／３、不透過部１２の幅を２Ｐ／３としている。そ
の他先の実施例と同様である。この実施例によると、メ
インスケール１の透過光量が先の実施例に比べて半減す
る点で不利であるが、先に数１で説明したところから明
らかなように、３次高調波歪を低減できるという効果は
得られる。
【００２７】図６は、受光側に受光手段とは別にインデ
ックススケールを設けた実施例の透過型エンコーダであ
る。この実施例も先の実施例と対応する部分には先の実
施例と同一符号を付してある。インデックススケール６
は、ガラス基板等の透明基板６０に、光透過部６１と不
透過部６２を１：１の幅をもってピッチＰで配設したも
のであり、具体的には図７に示すように、９０°位相の
ずれたＡ相用格子部６ａ１とＢ相用格子部６ｂ１がｘ方
向に並べて配置され、またこれらに対してそれぞれ１８
０°位相のずれたＡＢ相用格子部６ａ２とＢＢ相用格子
部６ｂ２がスケール幅方向に隣接して配置されている。
【００２８】そしてインデックススケール６の各格子部
に対応してフォトダイオード３ａ１，３ａ２，３ｂ１，
３ｂ２が配置され、これらの出力が図１の実施例と同様
に電流電圧変換され、Ａ相出力とＡＢ相出力の差動、Ｂ
相出力とＢＢ相出力の差動がとられて、Ａ，Ｂ相変位信
号が得られる。この透過型エンコーダにおいても、メイ
ンスケール１の光透過部１１が、ピッチＰに対して２Ｐ
／３の幅に設定されており、従って図１の実施例と同様
の効果が得られる。
【００２９】図８は、この発明を反射型の光学式エンコ
ーダに適用した実施例である。図示のように反射型のメ
インスケール７に対して、同じ側に光源９と光源用イン
デックススケール８、及び図１の実施例と同様の受光用
のインデックススケールを兼ねたフォトダイオードアレ
イ３が配置されている。メインスケール７は、図９に拡
大して示すように、基板７０に光反射部７１と非反射部
（吸収または透過）７２をピッチＰで、光反射部の幅を
２Ｐ／３として配設したものである。光源用インデック
ススケール８はやはり図９に拡大して示したように、透
明基板８０に、光透過部８１と不透過部８２を１：１の
幅をもってピッチＰで配設したものである。
【００３０】光源９はＬＥＤ等の拡散光源であり、その
拡散光がピッチＰの光源用インデックススケール８に入
射されて、各光透過部８１を点光源とするピッチＰの二
次光源アレイが得られる。この二次光源アレイからの所
定方向の平行光２４により照射されて得られるメインス
ケール７からの幾何光学的反射光パターンのフォトダイ
オードアレイ３への像パターンが、図１の実施例と同様
にして変調されて受光検出される。この実施例によって
も、図１の実施例と同様の効果が得られる。また図には
示さないが、この反射型のエンコーダにおいて、光反射
部７１の幅をＰ／３に設定した場合にも、受光光量は半
減するが、３次高調波歪の低減という効果は得られる。
【００３１】ここまでは光学式エンコーダを説明した
が、同様の原理でこの発明を静電容量式エンコーダにも
適用することができる。静電容量式エンコーダは、原理
的にスケール変位に伴う送受電極間の容量結合の変化を
検出して変位測定を行うものであり、例えば特開平３−
３７５１７号公報に示されたものがあるが、この様なエ
ンコーダのスケール部に対して、先の実施例と同様の容
量結合パターンを生じるような電極配列を用いることに
より、同様に疑似正弦波の変位信号を得ることができ
る。更に、同様の原理による磁気的結合を利用して変位
測定を行う磁気式エンコーダにも同様にこの発明を適用
することが可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、高
調波歪の内最も大きい３次高調波に注目して、信号転送
部と非転送部の配列からなる第１の部材の矩形波格子に
ついて、信号転送部と非転送部の幅が１：１ではなく、
信号転送部または非転送部の幅を配列ピッチＰに対し
て、２Ｐ／３に設定することにより、転送される信号パ
ターンから３次高調波成分が除去されるようにしてい
る。特に信号転送部の幅を２Ｐ／３に設定することによ
り、従来のように第１の部材の信号転送部と非転送部の
幅を１：１に設定した場合に比べて受信信号の直流成分
が大きくなり、Ｓ／Ｎの向上、応答速度の向上が図ら
れ、変位測定の高精度化と高分解能化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例による透過型エンコーダ
の構成を示す。
【図２】 同実施例の要部構成を拡大して示す。
【図３】 同実施例の出力電流波形を示す。
【図４】 同実施例のメインスケール透過光パターンを
示す。
【図５】 この発明の他の実施例の透過型エンコーダの
構成を示す。
【図６】 この発明の他の実施例の透過型エンコーダの
構成を示す。
【図７】 同実施例の受光部側の拡大斜視図を示す。
【図８】 この発明の他の実施例による反射型エンコー
ダの構成を示す。
【図９】 同実施例の要部を拡大して示す。
【符号の説明】
１…メインスケール、１０…透明基板、１１…光透過部
（信号転送部）、１２…不透過部（非転送部）、２…光
照射手段、２０…ＬＥＤ、２１…コリメートレンズ、２
２…平行光、３…フォトダイオードアレイ、３０…シリ
コン基板、３１…フォトダイオード、４ａ〜４ｄ…電流
電圧変換器、５ａ，５ｂ…差動増幅器、６…インデック
ススケール、６０…透明基板、６１…光透過部、６２…
不透過部、７…メインスケール、７０…基板、７１…光
反射部（信号転送部）、７２…非反射部（非転送部）、
８…光源用インデックススケール、８１…光透過部、８
２…不透過部、９…ＬＥＤ、１０１…メインスケール、
１０２…送信電極、１０４…インデックススケール、１
０５，１０６…受信電極。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光転送部と非転送部が所定ピッチで配列
    されて矩形波格子を構成する第１の部材と、この第１の
    部材に平行光を照射して矩形波の転送光パターンを得る
    ための光照射手段と、前記第１の部材と対向して前記光
    照射手段と共に前記第１の部材に対してその矩形波格子
    の配列方向に相対移動可能に配置され光透過部と不透過
    部が所定ピッチで配列されて矩形波格子を構成して前記
    第１の部材からの転送光パターンの透過光量を変調する
    第２の部材と、この第２の部材の透過光パターンを受光
    して前記相対移動に伴って周期変動する変位出力信号を
    得る受光手段とを有する変位測定装置において、 前記第１の部材は、矩形波格子を構成する前記光転送部
    と非転送部の配列ピッチをＰとして、前記光転送部また
    は非転送部の幅が２Ｐ／３に設定されていることを特徴
    とする変位測定装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の部材は、前記光転送部及び非
    転送部がピッチＰで配列され、かつ前記光転送部の幅が
    ２Ｐ／３に設定された透過型または反射型のメインスケ
    ールであり、 前記第２の部材は光透過部及び不透過部が１：１の幅を
    もってピッチＰで配列されたインデックススケールであ
    ることを特徴とする請求項１記載の変位測定装置。
  3. 【請求項３】 前記第１の部材は、前記光転送部及び非
    転送部がピッチＰで配列され、前記光転送部の幅が２Ｐ
    ／３に設定された透過型または反射型のメインスケール
    であり、 前記受光手段は前記第２の部材の機能を兼ねた受光素子
    アレイにより構成されていることを特徴とする請求項１
    または２に記載の変位測定装置。
  4. 【請求項４】 前記受光手段は、９０°ずつ位相のずれ
    た４種の受光出力信号を出力するものであり、これらの
    受光出力信号について１８０°位相差の受光出力信号の
    差動をとることにより９０°位相差の二つの変位出力信
    号を得る手段を更に備えたことを特徴とする請求項１，
    ２，３のいずれかに記載の変位測定装置。
  5. 【請求項５】 信号転送部と非転送部が所定ピッチで配
    列されて矩形波格子を構成する第１の部材と、前記第１
    の部材と対向してその矩形波格子の配列方向に相対移動
    可能に配置されて前記信号転送部に対向する信号受信部
    を備えて前記相対移動に伴って前記第１の部材からの矩
    形波の転送信号パターンに対応して周期変動する変位出
    力信号を得る第２の部材とを有する変位測定装置におい
    て、 前記第１の部材は、矩形波格子を構成する前記信号転送
    部と非転送部の配列ピッチをＰとして、前記信号転送部
    または非転送部の幅が２Ｐ／３に設定されていることを
    特徴とする変位測定装置。
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