JPS59163517A - 光学式スケ−ル読取装置 - Google Patents
光学式スケ−ル読取装置Info
- Publication number
- JPS59163517A JPS59163517A JP3863983A JP3863983A JPS59163517A JP S59163517 A JPS59163517 A JP S59163517A JP 3863983 A JP3863983 A JP 3863983A JP 3863983 A JP3863983 A JP 3863983A JP S59163517 A JPS59163517 A JP S59163517A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- scale
- half mirror
- angle
- incident
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01D5/347—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 using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
- G01D5/34715—Scale reading or illumination devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
本発明は反射形のスケールを用いて可干渉光の回折光の
干渉を利用してスケールの移動量を測定し、位相差板に
よる光の位相遅れを利用してスケールの移動方向を測定
することができるようにした光学式スケール読取装置に
関する。
干渉を利用してスケールの移動量を測定し、位相差板に
よる光の位相遅れを利用してスケールの移動方向を測定
することができるようにした光学式スケール読取装置に
関する。
光の干渉を利用した光学式スケール読取装置としては、
従来より種々のものが知られている。第１図は、従来の
この種の装置の一構成を示す図である。レーザから発射
されたレーザ光Ｑは、鏡Ｍ１およびレンズ“し１．Ｌ２
を通過してスケール１に照射される。スケール１で回折
した＋１次回折光は１Ｍ２へ、Ｏ次回折光は１１ Ｍ
３へ入射する。
従来より種々のものが知られている。第１図は、従来の
この種の装置の一構成を示す図である。レーザから発射
されたレーザ光Ｑは、鏡Ｍ１およびレンズ“し１．Ｌ２
を通過してスケール１に照射される。スケール１で回折
した＋１次回折光は１Ｍ２へ、Ｏ次回折光は１１ Ｍ
３へ入射する。
鏡Ｍ２からの＋１次回折光はそのままレンズ１−３へ、
また８１ Ｍ ３からのＯ次回折光はスケール１上で回
折し、−１次回折光としてレンズＬ３に入射する。この
とき、＋１次、−１次回折光はそれぞれ偏光子Ｐ１ 、
Ｐ２により互いに９００偏光面のずれた直線偏光となる
。レンズＬ３で集光された光は、分光器２で３方向に分
けられ光電変換素子Ｄ１〜Ｄ３へ入射する。ここでＤ３
の出力は、レーデ光を一定に深つための自動利得制御用
に用いられる。また、［）ｉ 、Ｄ２に入る光は、それ
ぞれ１ ／ ４波長板１３で９００の位相差がつ（プら
れ隔光面が４５°になるように配された検光子ｐ ３゜
Ｐ４によって±１次回折光が混合される。この結果干渉
縞を生じた光は、光電変換素子ＤＩ、Ｄ２で電気信号に
変換される。これら光電変１！、！！水素子出力は所定
の処理を経てスケール移動値に変換される。
また８１ Ｍ ３からのＯ次回折光はスケール１上で回
折し、−１次回折光としてレンズＬ３に入射する。この
とき、＋１次、−１次回折光はそれぞれ偏光子Ｐ１ 、
Ｐ２により互いに９００偏光面のずれた直線偏光となる
。レンズＬ３で集光された光は、分光器２で３方向に分
けられ光電変換素子Ｄ１〜Ｄ３へ入射する。ここでＤ３
の出力は、レーデ光を一定に深つための自動利得制御用
に用いられる。また、［）ｉ 、Ｄ２に入る光は、それ
ぞれ１ ／ ４波長板１３で９００の位相差がつ（プら
れ隔光面が４５°になるように配された検光子ｐ ３゜
Ｐ４によって±１次回折光が混合される。この結果干渉
縞を生じた光は、光電変換素子ＤＩ、Ｄ２で電気信号に
変換される。これら光電変１！、！！水素子出力は所定
の処理を経てスケール移動値に変換される。
第２図は出願人が既に提案した光学式スケール読取装置
の一実施例を示す構成図である。図において、１１は可
干渉性光源、Ｌｌｌは該光源の出力光を集光する第１の
レンズ、１２は該レンズの通過光を受（プる偏光キュー
ブプリズム、１３は該プリズムを透過した光を受ける１
７７４波長根、ｌ−１２は該波長板の透過光を受ける第
２の集光レンズ、１４は該レンズの通過光を受けるスケ
ール、Δはスケール１４から反射した回折光が結像づ−
る結像部である。１５は結像部Ａに置かれた○次回折光
除去用のストッパ、Ｓは結像部Ａの後方部に生じた干渉
縞、１６は干渉縞Ｓを受ける受光素子である。
の一実施例を示す構成図である。図において、１１は可
干渉性光源、Ｌｌｌは該光源の出力光を集光する第１の
レンズ、１２は該レンズの通過光を受（プる偏光キュー
ブプリズム、１３は該プリズムを透過した光を受ける１
７７４波長根、ｌ−１２は該波長板の透過光を受ける第
２の集光レンズ、１４は該レンズの通過光を受けるスケ
ール、Δはスケール１４から反射した回折光が結像づ−
る結像部である。１５は結像部Ａに置かれた○次回折光
除去用のストッパ、Ｓは結像部Ａの後方部に生じた干渉
縞、１６は干渉縞Ｓを受ける受光素子である。
光源１１から出射された光は、続くレンズ「１１で集光
されて偏光キューブプリズム１２に入る。キューブプリ
ズムに入射した光のうち、該プリズムと偏光角が一致し
た成分のみが該プリズムを通過する。光源１１として半
導体レーザを用いると大部分か直線偏光なのでプリズム
１２を通過することができる。そして、キューブプリズ
ムを通過した光は１．／４波長板１３に入る。１／４波
長板１３を通過した光は円偏光となり、レンズＬ１２で
集光され、スケール１４に照射される。スケール１４に
入射した光は、反１）１−１−る際に多モードの回折光
を生じさせる。ここで、Ｏ次回折光の第１結像点を０１
．±１次回折光および一１次回折光の結像点をそれぞれ
ｐｉ 、Ｑｌとする。スケール１４によって反射された
回折光は、第１結像点Ｑ１゜ＰＩ 、Ｑｌから出たよう
に進みレンズＬ１２で集光される。レンズＬ１２を通過
した光は、再び１／４波長板１３に入る。ここで、反射
光は再び直線偏光にもどされる。かつ、その偏光角は、
大剣直線偏光と９０°異なるため、今度はキューブプリ
ズム１２に入った反射光は、全て反則される。反射した
回折光は、結像部Ａで再び結像される。図中、０２は０
次の、Ｐ２は＋１次の、Ｑ２は一１次のそれぞれ回折光
の結像点である。０次の回折光は、結像部Ａに設（プら
れたストッパ１５で除去される結果、±１次回折光同士
による干渉縞が生じる。
されて偏光キューブプリズム１２に入る。キューブプリ
ズムに入射した光のうち、該プリズムと偏光角が一致し
た成分のみが該プリズムを通過する。光源１１として半
導体レーザを用いると大部分か直線偏光なのでプリズム
１２を通過することができる。そして、キューブプリズ
ムを通過した光は１．／４波長板１３に入る。１／４波
長板１３を通過した光は円偏光となり、レンズＬ１２で
集光され、スケール１４に照射される。スケール１４に
入射した光は、反１）１−１−る際に多モードの回折光
を生じさせる。ここで、Ｏ次回折光の第１結像点を０１
．±１次回折光および一１次回折光の結像点をそれぞれ
ｐｉ 、Ｑｌとする。スケール１４によって反射された
回折光は、第１結像点Ｑ１゜ＰＩ 、Ｑｌから出たよう
に進みレンズＬ１２で集光される。レンズＬ１２を通過
した光は、再び１／４波長板１３に入る。ここで、反射
光は再び直線偏光にもどされる。かつ、その偏光角は、
大剣直線偏光と９０°異なるため、今度はキューブプリ
ズム１２に入った反射光は、全て反則される。反射した
回折光は、結像部Ａで再び結像される。図中、０２は０
次の、Ｐ２は＋１次の、Ｑ２は一１次のそれぞれ回折光
の結像点である。０次の回折光は、結像部Ａに設（プら
れたストッパ１５で除去される結果、±１次回折光同士
による干渉縞が生じる。
干渉縞Ｓを受番プる受光索子１６は、多分割されたフォ
トダイオードより構成されており、各）Ａトダイオード
ごとに光の明暗に応じた電気信号を発生させている。
トダイオードより構成されており、各）Ａトダイオード
ごとに光の明暗に応じた電気信号を発生させている。
今、光源１１から可干渉性の光が照射されている状態で
、スケールを成る方向に移動させたとづる。このとぎ、
受光素子１６上の干渉縞Ｓはスケール１４の移動に応じ
移動する。フォトダイオードを９０’ずつ位相が異なる
ように配しておけば、これら各フォトダイオードはそれ
ぞれ９０°ずつ位相の異なった正弦波を出力する。これ
ら各フォトダイオードの出力を制御回路（図示せず）で
演算処理することにより、スケール１４の変位を求める
ことができる。何れの例も出力は９０’の位相差を持つ
正弦波で、正弦波のピーク値をδ１故することでスケー
ルの移動量が、また２つの正弦波の位相関係を判別すれ
ば移動方向がそれぞれ測定できる。ここで、更に高分解
能を得ようとすれば正弦波の位相電圧をアナログ的に分
割することが考えられる。従って、正弦波の形及び９０
０の位相差はできるかぎり正確であることか必要である
。
、スケールを成る方向に移動させたとづる。このとぎ、
受光素子１６上の干渉縞Ｓはスケール１４の移動に応じ
移動する。フォトダイオードを９０’ずつ位相が異なる
ように配しておけば、これら各フォトダイオードはそれ
ぞれ９０°ずつ位相の異なった正弦波を出力する。これ
ら各フォトダイオードの出力を制御回路（図示せず）で
演算処理することにより、スケール１４の変位を求める
ことができる。何れの例も出力は９０’の位相差を持つ
正弦波で、正弦波のピーク値をδ１故することでスケー
ルの移動量が、また２つの正弦波の位相関係を判別すれ
ば移動方向がそれぞれ測定できる。ここで、更に高分解
能を得ようとすれば正弦波の位相電圧をアナログ的に分
割することが考えられる。従って、正弦波の形及び９０
０の位相差はできるかぎり正確であることか必要である
。
上述したような装置は何れも透過形のスケールを用いて
いるのでスケールの固定り法が難しく、第２図の場合に
おいてはスケール１４のピッチが小さいと回折角が大き
くなるので１１２に高ＮＡのレンズが必要となり受光素
子１６上に達する光が反射されるスケール１４上の面積
が非常に小さくなりスケール上のゴミや汚れの影響を受
けやすくなるという欠点があった。
いるのでスケールの固定り法が難しく、第２図の場合に
おいてはスケール１４のピッチが小さいと回折角が大き
くなるので１１２に高ＮＡのレンズが必要となり受光素
子１６上に達する光が反射されるスケール１４上の面積
が非常に小さくなりスケール上のゴミや汚れの影響を受
けやすくなるという欠点があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
スケールとして反射形のものを用い、スケールに照射す
る光ヒームの径を大きくしてゴミの影響等を小さくし、
位相差板を利用して９０’の位相差をつくることにより
構成が簡単で操作性のよい超高分解能の光学式スケール
読取装置を実現したものである。
スケールとして反射形のものを用い、スケールに照射す
る光ヒームの径を大きくしてゴミの影響等を小さくし、
位相差板を利用して９０’の位相差をつくることにより
構成が簡単で操作性のよい超高分解能の光学式スケール
読取装置を実現したものである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第３図は本発明の一実施例を示す構成図である。
図において、２０は可干渉性光源、ｉ２１はレンズ、Ｍ
２１は複数の回折光を同一方向に導くハーフミラ−１２
１はスケール、２２は第１の位相差板、Ｍ２２は反射回
折光を２方向に分離させるビームスプリッタ、２３は第
１の偏光板、２４は第２の位（目差板、２５は第２の偏
光板、ｐ［）１ 、ＰＤ２は受光素子、２６．２７はそ
れぞれ演算増幅器Ｕｌ。
２１は複数の回折光を同一方向に導くハーフミラ−１２
１はスケール、２２は第１の位相差板、Ｍ２２は反射回
折光を２方向に分離させるビームスプリッタ、２３は第
１の偏光板、２４は第２の位（目差板、２５は第２の偏
光板、ｐ［）１ 、ＰＤ２は受光素子、２６．２７はそ
れぞれ演算増幅器Ｕｌ。
Ｕ２を主として構成された増幅器、２８は各増幅器の出
力を受ける波形成形回路、２９は該波形成形回路の出力
を受けて演算処理し所望の分解能に分割する演算回路、
３０は該演算回路の出ノＪを表示する表示部である。可
干渉性光源２０としては例えば半導体レーザが用いられ
、位相差板２２゜２４としては例えばハーフミラ−が用
いられ、ビームスプリンタＩＶｉ２２としては例えばハ
ーフミラ−が用いられる。このように構成された装置の
動作を説明すれば、以下のとおりである。
力を受ける波形成形回路、２９は該波形成形回路の出力
を受けて演算処理し所望の分解能に分割する演算回路、
３０は該演算回路の出ノＪを表示する表示部である。可
干渉性光源２０としては例えば半導体レーザが用いられ
、位相差板２２゜２４としては例えばハーフミラ−が用
いられ、ビームスプリンタＩＶｉ２２としては例えばハ
ーフミラ−が用いられる。このように構成された装置の
動作を説明すれば、以下のとおりである。
半導体レーザ２０の出力は光はレンズＬ２１によって受
光素子上に集光する角度（又は平行光）にされる。この
とき、偏光面は図に承りように紙面に垂直にしておく。
光素子上に集光する角度（又は平行光）にされる。この
とき、偏光面は図に承りように紙面に垂直にしておく。
この光をハーフミラ−Ｍ２１によって分離し２方向に分
ける。ハーフミラ−Ｍ２１の透過光１２１はスケール２
１に０１の角度で入射する。ハーフミラ−Ｍ２１の反射
光Ｑ２は１／４波長板２２を通過した後入射角θ、で′
スク゛−ル２１に入射する。ここで、１、／４波長板２
２の角度を連軸、連軸が入射光の偏光面と第４図の（ａ
’）に示すように４５°になるようにすれば該１７７４
波長板を通った光は円偏光になる。第４図は各部の偏波
面の状態を示す図である。＜ａ ＞は前述したように第
１の１／４波長板２２の、（ｂ）は第２の１／４波長板
２４の、（Ｃ）は第１の変更板２３の、（ｄ ）は第２
の偏光板２５のそれぞれ状態を示している。
ける。ハーフミラ−Ｍ２１の透過光１２１はスケール２
１に０１の角度で入射する。ハーフミラ−Ｍ２１の反射
光Ｑ２は１／４波長板２２を通過した後入射角θ、で′
スク゛−ル２１に入射する。ここで、１、／４波長板２
２の角度を連軸、連軸が入射光の偏光面と第４図の（ａ
’）に示すように４５°になるようにすれば該１７７４
波長板を通った光は円偏光になる。第４図は各部の偏波
面の状態を示す図である。＜ａ ＞は前述したように第
１の１／４波長板２２の、（ｂ）は第２の１／４波長板
２４の、（Ｃ）は第１の変更板２３の、（ｄ ）は第２
の偏光板２５のそれぞれ状態を示している。
ここで、半導体レーザ２０の波長を２、スグールビッチ
をｄとし、スケール２１で反射した±１次回折光ρ３＋
１２４がそれぞれ入射光Ｑ２．１＋と同、じ方向に反
射するためには入射角θ１は次式％式％ （１ これからθ、は次式で表わされる。
をｄとし、スケール２１で反射した±１次回折光ρ３＋
１２４がそれぞれ入射光Ｑ２．１＋と同、じ方向に反
射するためには入射角θ１は次式％式％ （１ これからθ、は次式で表わされる。
λ
θ＋ ＝Ｓｉｌ（−’
ｄ
Ｏ次回折光ｆ１５．ρ６はそれぞれ図に示す方向へ反射
し、自動的に除去される。＋１次回折光Ｃ３は再び１／
４波長板２２に入り入射光Ｑ２の偏光面と９００ずれた
く即ち紙面と平行な）偏光面となってハーフミラ−Ｍ２
１を通過する。−１次回折光ρ４はスケール２１からそ
のままハーフミラ−２１で反射し＋１次回折光ρ３と同
じ方向へ進む。
し、自動的に除去される。＋１次回折光Ｃ３は再び１／
４波長板２２に入り入射光Ｑ２の偏光面と９００ずれた
く即ち紙面と平行な）偏光面となってハーフミラ−Ｍ２
１を通過する。−１次回折光ρ４はスケール２１からそ
のままハーフミラ−２１で反射し＋１次回折光ρ３と同
じ方向へ進む。
このとき、±１次回折光ρ３．Ｑ４は偏波面が９００異
なるので相互干渉しない。この±１次回折光を第２のハ
ーフミラ−１ｖ１２２によって２つに分ける。該ハーフ
ミラ−を反射した光は偏光板２３を通って受光素子ＰＤ
Ｉに達する。このとき、偏光板２３の偏光面を、第４図
（Ｃ）に示すように±１次回折光Ｑ３．Ｑａとそれぞれ
４５°になる方向にすると、通過光は±１次回折光それ
ぞれの編光面方向の成分が干渉しあい、受光素子ＰＤ１
の出力はスケール２１の移動に応じた正弦波となる。
なるので相互干渉しない。この±１次回折光を第２のハ
ーフミラ−１ｖ１２２によって２つに分ける。該ハーフ
ミラ−を反射した光は偏光板２３を通って受光素子ＰＤ
Ｉに達する。このとき、偏光板２３の偏光面を、第４図
（Ｃ）に示すように±１次回折光Ｑ３．Ｑａとそれぞれ
４５°になる方向にすると、通過光は±１次回折光それ
ぞれの編光面方向の成分が干渉しあい、受光素子ＰＤ１
の出力はスケール２１の移動に応じた正弦波となる。
一方、ハーフミラ−Ｍ２２を通過した光は１／４波長板
２４を通過する。このとき、該波長板の連軸を＋１次〈
または−１次）に一致させると、＋１次（または−１次
）が−１次（または＋１次）に対し位相が９００遅れる
。これを第２の偏光板２５を通して第１の偏光板２３と
同様に＋１次。
２４を通過する。このとき、該波長板の連軸を＋１次〈
または−１次）に一致させると、＋１次（または−１次
）が−１次（または＋１次）に対し位相が９００遅れる
。これを第２の偏光板２５を通して第１の偏光板２３と
同様に＋１次。
−１次回折光を干渉させると偏光板２５の通過光を受け
る第２の受光素子ＰＤ２の出力もスケール２１の移動に
応じて正弦波状の出力となり。、ＰＤｌの出力に比べ位
相が９０’遅れる（または進む）ことになる。この位相
差９０°の出力は一般的にこの種のスケール読取装置で
行われているように、増幅器２６．２７で増幅し／ｌこ
後、波形成形回路２８で波形成形し、演算回路２９で所
望の分解能に分割し、方向を弁別してカウンタ３０で計
数しスケールの移動用１甜として表示部るか又は帰還し
てスケールの位置制御用に用いられる。
る第２の受光素子ＰＤ２の出力もスケール２１の移動に
応じて正弦波状の出力となり。、ＰＤｌの出力に比べ位
相が９０’遅れる（または進む）ことになる。この位相
差９０°の出力は一般的にこの種のスケール読取装置で
行われているように、増幅器２６．２７で増幅し／ｌこ
後、波形成形回路２８で波形成形し、演算回路２９で所
望の分解能に分割し、方向を弁別してカウンタ３０で計
数しスケールの移動用１甜として表示部るか又は帰還し
てスケールの位置制御用に用いられる。
以」ニ説明した本発明装置の特徴を列挙１れば、次の通
りである。
りである。
（１） 反射型のスクールを使用しているのでスケール
とノ＼ンドの取付が簡単で小形にてきる。
とノ＼ンドの取付が簡単で小形にてきる。
（２） スクールとヘラ１〜の間隔が自由に変えられる
。
。
（３） スケールに照射する光束が太く、受光素子上で
空間フィルタ（スリット）を使用しないのでスクール上
のゴミや汚れの影響が少い。
空間フィルタ（スリット）を使用しないのでスクール上
のゴミや汚れの影響が少い。
上述の説明では反ｑ・１回折光を２方向に分割するのに
ハーフミラ−Ｍ２２を用いＩＣが、これに限る必要はな
く、例えば第５図に示すようなりレーティング形のビー
ムスプリッタ、を用いてもよい。図において４０がグレ
ーティング形のビームスプリッタである。必要な場合に
は図に示すように、そに前に集光レンズ１４０を置くよ
うにしてもよい。また。、上述の説明では斜めに入射す
る可干渉性光源をハーフミラ−を用いて２つの光束をス
ケール上に投射づ゛る場合を例にとって説明したがこれ
に限る必要はない。第６図は斜めに入射する可干渉性光
源をミラーを用いて１光束をスクールに投射づるように
した各種実施例を示す図である。図中、ＬＤは半導体レ
ーザ、ｆ−１ｆｖｌはハーフミラ−１Ｍはミラー、Ｇは
グレーティング、λ、／２．λ／４は位相差板、ＰＤは
受光素子である。
ハーフミラ−Ｍ２２を用いＩＣが、これに限る必要はな
く、例えば第５図に示すようなりレーティング形のビー
ムスプリッタ、を用いてもよい。図において４０がグレ
ーティング形のビームスプリッタである。必要な場合に
は図に示すように、そに前に集光レンズ１４０を置くよ
うにしてもよい。また。、上述の説明では斜めに入射す
る可干渉性光源をハーフミラ−を用いて２つの光束をス
ケール上に投射づ゛る場合を例にとって説明したがこれ
に限る必要はない。第６図は斜めに入射する可干渉性光
源をミラーを用いて１光束をスクールに投射づるように
した各種実施例を示す図である。図中、ＬＤは半導体レ
ーザ、ｆ−１ｆｖｌはハーフミラ−１Ｍはミラー、Ｇは
グレーティング、λ、／２．λ／４は位相差板、ＰＤは
受光素子である。
以上詳細に説明したように、本発明によればスケールと
して反射形のものを用い、スケールに照射する光ビーム
の径を大きくしてゴミの影響などの影響等を小さくし、
更にハーフミラ−の反射による光の位相後れを利用して
９０°の位相差をつくることにより構成が簡単で操作性
のよい光学式スケール読取装置を実現することができる
。
して反射形のものを用い、スケールに照射する光ビーム
の径を大きくしてゴミの影響などの影響等を小さくし、
更にハーフミラ−の反射による光の位相後れを利用して
９０°の位相差をつくることにより構成が簡単で操作性
のよい光学式スケール読取装置を実現することができる
。
第１図、第２図は従来のこの種の装置の実施例を示す図
、第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４図は偏
波面の状態を示す図、第５図はビームスプリッタの他の
実施例を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す図
である。 １．１４・・・透過形スケール、２・・・分光器、１−
１〜Ｌ３ 、 ＋ ４１． Ｌ１２． Ｌ２１．
Ｌ４０・・・レンズ、Ｍ１〜Ｍ３・・・鎖、Ｐｉ 、Ｐ
２・・・偏光子、Ｐ３．Ｐ４・・・検光子、１３，２２
．２４・・・１／４波長板、Ｄ１〜Ｄ３・・・光電変換
素子、１１．２０・・・半導体レーザ、１２・・・偏光
キューブプリズム、１６．ＰＤＩ 、ＰＤ２・・・受光
素子、２１・・・反射形スケール、２３゜２５・・・偏
光板、２６．２７・・・増幅器、２８・・・波形成形回
路、２つ・・・演算回路、３０・・・表示部、Ｍ２１゜
・・・ハーフミラ−１Ｍ２２，４０・・・ビームスプリ
ッタ。
、第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４図は偏
波面の状態を示す図、第５図はビームスプリッタの他の
実施例を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す図
である。 １．１４・・・透過形スケール、２・・・分光器、１−
１〜Ｌ３ 、 ＋ ４１． Ｌ１２． Ｌ２１．
Ｌ４０・・・レンズ、Ｍ１〜Ｍ３・・・鎖、Ｐｉ 、Ｐ
２・・・偏光子、Ｐ３．Ｐ４・・・検光子、１３，２２
．２４・・・１／４波長板、Ｄ１〜Ｄ３・・・光電変換
素子、１１．２０・・・半導体レーザ、１２・・・偏光
キューブプリズム、１６．ＰＤＩ 、ＰＤ２・・・受光
素子、２１・・・反射形スケール、２３゜２５・・・偏
光板、２６．２７・・・増幅器、２８・・・波形成形回
路、２つ・・・演算回路、３０・・・表示部、Ｍ２１゜
・・・ハーフミラ−１Ｍ２２，４０・・・ビームスプリ
ッタ。
Claims (3)
- （１） 可干渉性光源と、反射形スケールと、反則回折
光の一方を他方に対し偏光面を直交させる第１の位相差
板と、両回折光を同一方向に導くハーフミラ−と、その
光を２又は３方向に分離させるビームスプリッタと、そ
れそ゛れの方向で回折光同士を干渉させるための偏光板
と、これら干渉光に位相差をもたける第２の位相左板と
、位相差のある干渉光ごとに受光する２又（ま３個の受
光素子と、これら受光素子の出力を処理してスケールの
移動距離を測定するようにした光学式スケール読取装置
。 - （２） 斜めに入射する可干渉性光源をハーフミラ−を
用いて２つの光束をスう−ルに投射−するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式スケ
ール読取装置。 - （３） 斜めに入用する可干渉性光源をミラーを用いて
１光束をスケールに投射するようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光学式スケール読取装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3863983A JPS59163517A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光学式スケ−ル読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3863983A JPS59163517A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光学式スケ−ル読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163517A true JPS59163517A (ja) | 1984-09-14 |
| JPH0358043B2 JPH0358043B2 (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=12530807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3863983A Granted JPS59163517A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光学式スケ−ル読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59163517A (ja) |
Cited By (7)
| 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 |
| JPS63309815A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 光学干渉装置 |
| JPH01295116A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-11-28 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | リニアエンコーダにおける反射光量変動の補正方法 |
| JPH02147816A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-06 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | スケール読取装置 |
| JPH07167679A (ja) * | 1994-07-08 | 1995-07-04 | Canon Inc | エンコーダー |
| JP2007292735A (ja) * | 2006-03-21 | 2007-11-08 | Asml Netherlands Bv | 変位測定システム、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| JP2013145863A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-07-25 | Gigaphoton Inc | ２光束干渉装置および２光束干渉露光システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101137666B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2012-04-20 | 주식회사 동양기술개발 | 액상 혼합물에 있는 고형분 농도 검출장치. |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3863983A patent/JPS59163517A/ja active Granted
Cited By (8)
| 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 |
| JPS63309815A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 光学干渉装置 |
| JPH01295116A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-11-28 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | リニアエンコーダにおける反射光量変動の補正方法 |
| JPH02147816A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-06 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | スケール読取装置 |
| JPH07167679A (ja) * | 1994-07-08 | 1995-07-04 | Canon Inc | エンコーダー |
| JP2007292735A (ja) * | 2006-03-21 | 2007-11-08 | Asml Netherlands Bv | 変位測定システム、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| US8390820B2 (en) | 2006-03-21 | 2013-03-05 | Asml Netherlands B.V. | Displacement measurement system having a prism, for displacement measurement between two or more gratings |
| JP2013145863A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-07-25 | Gigaphoton Inc | ２光束干渉装置および２光束干渉露光システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0358043B2 (ja) | 1991-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BE1007876A4 (nl) | Stralingsbron-eenheid voor het opwekken van een bundel met twee polarisatierichtingen en twee frequenties. | |
| US4970388A (en) | Encoder with diffraction grating and multiply diffracted light | |
| JP2603305B2 (ja) | 変位測定装置 | |
| JPH073344B2 (ja) | エンコ−ダ− | |
| JP2629948B2 (ja) | エンコーダー | |
| JPH052932B2 (ja) | ||
| JP4365927B2 (ja) | 干渉計測装置及び格子干渉式エンコーダ | |
| JPH01284715A (ja) | エンコーダー | |
| US5122660A (en) | Distance measuring system utilizing an object with at least one inclined surface | |
| US5194744A (en) | Compact reticle/wafer alignment system | |
| JPS59163517A (ja) | 光学式スケ−ル読取装置 | |
| JPS63277926A (ja) | 測長装置 | |
| JPH046884B2 (ja) | ||
| JP2001336952A (ja) | 測定装置 | |
| JPH02206745A (ja) | 屈折率測定用高安定性干渉計 | |
| JP3038860B2 (ja) | エンコーダ | |
| JPH0416177Y2 (ja) | ||
| JPS5938521B2 (ja) | 微小変位測定および位置合わせ装置 | |
| JPS63277924A (ja) | 変位測定装置 | |
| JPS6213603B2 (ja) | ||
| JPH05126603A (ja) | 格子干渉測定装置 | |
| JPH0799325B2 (ja) | 微小変位測定方法および微小変位測定装置 | |
| JPH0620969Y2 (ja) | 格子干渉型変位検出装置 | |
| JPH0428014Y2 (ja) | ||
| JP3392898B2 (ja) | 格子干渉型変位測定装置 |