JPS6347615A - 光学式変位検出器 - Google Patents
光学式変位検出器Info
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- JPS6347615A JPS6347615A JP19153286A JP19153286A JPS6347615A JP S6347615 A JPS6347615 A JP S6347615A JP 19153286 A JP19153286 A JP 19153286A JP 19153286 A JP19153286 A JP 19153286A JP S6347615 A JPS6347615 A JP S6347615A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (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
【産業上の利用分野１
本発明は、光学式変位検出器に係り、特に、２つの部材
の相対変位を、光学的な格子の形成されたメインスケー
ルと対応する光学的な格子を形成したインデックススケ
ールとの相対変位によって生ずる光電変換信号の変化か
ら検出７Ｊる光学式変位検出器の改良に関するものであ
る。 【従来の技術】 工作機械の工具の送り母等を測定するために、相対移動
する部材の一方に苑１の格子を設けたメインスケールを
固定し、他方の部材に、第２の格子を設けたインデック
ススケール、照明手段及び光電変換素子を有゛丈るスラ
イダを固定して、第１と第２の格子との相対移動によっ
て生ずる光分変化を光電変換し、得られた検出信号を付
汎する計数回路で補間及びパルス化して計数することに
より変位聞を測定する光学式変位測定装置が普及してい
る。 このような測定装置においては、加工技術の高度化と共
に、測定分解能をより細分化することが要求されている
が、計数回路での検出信号の補間の数には限界があり、
更に補間による誤差が生ずる恐れもあるため、検出信号
自体のピッチをより細かくすることが望まれている。 このような場合に有効な検出器として、メインスケール
上の第１格子のピッチＰ１に対して、得られる検出信号
のピッチがＰｌを細分化したちのである、いわゆる光学
的分割を行う検出器が知られている。 例えば英国特許出願第２０２４４１６Ａ号（以下、公知
文献と称する）においては、第５図に承り如く、メイン
スケール１０上の第１格子１２の透過部１２Ａと遮光部
１２Ｂとの比を１ ： （２ｎ−１）に設定することに
より、第２格子１６が形成されたインデックススケール
１４を介してフォトダイオード１８で得られる検出信号
のピッチＰ３が第１棒子１２のピッチＰ１の１／ｎであ
るような検出器が提案されている。 第５図に示す検出器においては、第１格子１２の透過部
１２Ａと格子ピッチＰ１との比は１：４、第２格子１６
のピッチＰ２はＰ１／２に設定してあり、フォトダイオ
ード１８の（３号をプリアンプ２０で増幅して得られた
検出信号のピッチＰ３はＰ ２ 、即ち第１格子のピッ
チＰ１の１／２となっている。 ｒ発明が解決しようとする問題点］ 第５図に示される検出器によれば、確かに第１格子１２
のピッチＰ１を分割したピッチＰ３の検出信号が得られ
るが、第１格子１２の透過部１２Ａの長さを分割数に比
例して小さくする必要があるため、実質的に格子ピッチ
を細分化するのと等しく、特に測定範囲の長いメインス
ケール１０上の第１格子１２の製造が加工技術的に困難
になるという問題点を有していた。 一方、前記公知文献には、更に、第１格子１２の透過部
１２Ａと遮光部１２Ｂとの良さの比が１：１の場合でも
光学的分割ができる例が記載されている。しかしながら
、この場合には、光学系の有効波長をλ、第１格子１２
のピッチをＰｌとすると、格子間隔２が次式の関係を満
足する必要があり、格子間隔Ｚを一定に保持する機構部
が複雑になるという問題点を有していた。 Ｚ＜（Ｐ＋’／λ）／２ ・・・・・・・・・（１）
の相対変位を、光学的な格子の形成されたメインスケー
ルと対応する光学的な格子を形成したインデックススケ
ールとの相対変位によって生ずる光電変換信号の変化か
ら検出７Ｊる光学式変位検出器の改良に関するものであ
る。 【従来の技術】 工作機械の工具の送り母等を測定するために、相対移動
する部材の一方に苑１の格子を設けたメインスケールを
固定し、他方の部材に、第２の格子を設けたインデック
ススケール、照明手段及び光電変換素子を有゛丈るスラ
イダを固定して、第１と第２の格子との相対移動によっ
て生ずる光分変化を光電変換し、得られた検出信号を付
汎する計数回路で補間及びパルス化して計数することに
より変位聞を測定する光学式変位測定装置が普及してい
る。 このような測定装置においては、加工技術の高度化と共
に、測定分解能をより細分化することが要求されている
が、計数回路での検出信号の補間の数には限界があり、
更に補間による誤差が生ずる恐れもあるため、検出信号
自体のピッチをより細かくすることが望まれている。 このような場合に有効な検出器として、メインスケール
上の第１格子のピッチＰ１に対して、得られる検出信号
のピッチがＰｌを細分化したちのである、いわゆる光学
的分割を行う検出器が知られている。 例えば英国特許出願第２０２４４１６Ａ号（以下、公知
文献と称する）においては、第５図に承り如く、メイン
スケール１０上の第１格子１２の透過部１２Ａと遮光部
１２Ｂとの比を１ ： （２ｎ−１）に設定することに
より、第２格子１６が形成されたインデックススケール
１４を介してフォトダイオード１８で得られる検出信号
のピッチＰ３が第１棒子１２のピッチＰ１の１／ｎであ
るような検出器が提案されている。 第５図に示す検出器においては、第１格子１２の透過部
１２Ａと格子ピッチＰ１との比は１：４、第２格子１６
のピッチＰ２はＰ１／２に設定してあり、フォトダイオ
ード１８の（３号をプリアンプ２０で増幅して得られた
検出信号のピッチＰ３はＰ ２ 、即ち第１格子のピッ
チＰ１の１／２となっている。 ｒ発明が解決しようとする問題点］ 第５図に示される検出器によれば、確かに第１格子１２
のピッチＰ１を分割したピッチＰ３の検出信号が得られ
るが、第１格子１２の透過部１２Ａの長さを分割数に比
例して小さくする必要があるため、実質的に格子ピッチ
を細分化するのと等しく、特に測定範囲の長いメインス
ケール１０上の第１格子１２の製造が加工技術的に困難
になるという問題点を有していた。 一方、前記公知文献には、更に、第１格子１２の透過部
１２Ａと遮光部１２Ｂとの良さの比が１：１の場合でも
光学的分割ができる例が記載されている。しかしながら
、この場合には、光学系の有効波長をλ、第１格子１２
のピッチをＰｌとすると、格子間隔２が次式の関係を満
足する必要があり、格子間隔Ｚを一定に保持する機構部
が複雑になるという問題点を有していた。 Ｚ＜（Ｐ＋’／λ）／２ ・・・・・・・・・（１）
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、メインスケール上の第１格子の透過部と遮光部と
の比が１＝１であっても光学的分割が可能であり、しか
も、メインスケールとインデックススケールとに形成さ
れた格子の間隔が一定の値以上であっても比較的良好な
検出信号が得られる光学式変位検出器を提供することを
目的とする。
ので、メインスケール上の第１格子の透過部と遮光部と
の比が１＝１であっても光学的分割が可能であり、しか
も、メインスケールとインデックススケールとに形成さ
れた格子の間隔が一定の値以上であっても比較的良好な
検出信号が得られる光学式変位検出器を提供することを
目的とする。
本発明は、光学式変位検出器において、コヒーレントな
光源を含む照明手段と、格子ピッチＰ１の第１格子が形
成されたメインスケールと、格子ピッチＰ２＝Ｐ１／ｎ
（ｎは２以上の整数）の第２格子が形成されたインデッ
クススケールと、前記第１格子及び第２格子を経た照明
光を光電変換する受光素子とを含み、前記メインスケー
ルとインデックススケールとの相対変位に応じてピッチ
Ｐ ＋ ／ ｎの検出信号を生成することにより、前記
目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記第１格子と第２格子との
間隔を、受光素子も考慮した光学系の有効スペクトルの
中心波長をλとして、略１１１Ｐ２２／λ（Ｉｌｌは１
以上の整数）としたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記第２格子のピッチＰ
２− Ｐ １／ ２とし、且つ、前記第１格子と第２
格子との間隔を、受光素子も考慮した光学系の有効スペ
クトルの中心波長をλとして、略２Ｐ２２／λ以上とし
たものである。 又、本発明の実Ｍ態様は、前記光源をレーザダイオード
としたものである。 又、本発明の実施態様は、前記第１格子の透過又は反則
部と遮光又は吸収部の比を略１：１としたものである。 又、本発明の実施態様は、前記第２格子の透過部と遮光
部の比を略１：１としたものである。
光源を含む照明手段と、格子ピッチＰ１の第１格子が形
成されたメインスケールと、格子ピッチＰ２＝Ｐ１／ｎ
（ｎは２以上の整数）の第２格子が形成されたインデッ
クススケールと、前記第１格子及び第２格子を経た照明
光を光電変換する受光素子とを含み、前記メインスケー
ルとインデックススケールとの相対変位に応じてピッチ
Ｐ ＋ ／ ｎの検出信号を生成することにより、前記
目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記第１格子と第２格子との
間隔を、受光素子も考慮した光学系の有効スペクトルの
中心波長をλとして、略１１１Ｐ２２／λ（Ｉｌｌは１
以上の整数）としたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記第２格子のピッチＰ
２− Ｐ １／ ２とし、且つ、前記第１格子と第２
格子との間隔を、受光素子も考慮した光学系の有効スペ
クトルの中心波長をλとして、略２Ｐ２２／λ以上とし
たものである。 又、本発明の実Ｍ態様は、前記光源をレーザダイオード
としたものである。 又、本発明の実施態様は、前記第１格子の透過又は反則
部と遮光又は吸収部の比を略１：１としたものである。 又、本発明の実施態様は、前記第２格子の透過部と遮光
部の比を略１：１としたものである。
光学式２位検出器においては、第１格子による照明光の
透過率又は反射率の分布が単純な正弦関数では表わセな
い一般的な場合について、第１格子を経由した照明光の
変化を正確に解析するのは困難であるので、本願の発明
者は様々な場合について検出器を構成して検出信号の状
態を観測した。 本発明は、このようなりＡ測結果に基づいてなされたも
ので、第１格子の格子ピッチをＰ＋、ｉ＞１２格子の格
子ピッチＰ２をＰ＋／ｎ（ｎは２以上の整数）とし、こ
の第１格子及び第２格子をコヒーレントな光源で照明し
て、メインスケールとインデックススケールとの相対変
位に応じてピッチＰｔ／ｎの検出信号を生成するように
している。従って、メインスケール上の第１格子の透過
又は反射部と遮光又は吸収部との比が１：１の場合でも
光学的分割が可能となる。又、メインスケールとインデ
ックススケールとに形成された格子の間隔が一定の値以
上でも比較的良好な検出１ｇ号を得ることができる。
透過率又は反射率の分布が単純な正弦関数では表わセな
い一般的な場合について、第１格子を経由した照明光の
変化を正確に解析するのは困難であるので、本願の発明
者は様々な場合について検出器を構成して検出信号の状
態を観測した。 本発明は、このようなりＡ測結果に基づいてなされたも
ので、第１格子の格子ピッチをＰ＋、ｉ＞１２格子の格
子ピッチＰ２をＰ＋／ｎ（ｎは２以上の整数）とし、こ
の第１格子及び第２格子をコヒーレントな光源で照明し
て、メインスケールとインデックススケールとの相対変
位に応じてピッチＰｔ／ｎの検出信号を生成するように
している。従って、メインスケール上の第１格子の透過
又は反射部と遮光又は吸収部との比が１：１の場合でも
光学的分割が可能となる。又、メインスケールとインデ
ックススケールとに形成された格子の間隔が一定の値以
上でも比較的良好な検出１ｇ号を得ることができる。
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図に示ず如く、コヒーレン
トな光源としてのレーザダイオード３０及びコリメータ
レンズ３２から構成される、略平行光束の照明手段と、
透過部１２Ａと遮光部１２Ｂとの比が＠１：１で格子ピ
ッチがＰｌの第１格子１２が形成されたメインスケール
１０と、透過部と遮光部との比が略１：１で格子ピッチ
がＰ２の第２格子１６が９０”位相を変えて２個形成さ
れたインデックススケール１４と、前記第１格子１２及
び第２格子１６を透過した照明光を充電変換するための
、前記第２格子１６の区分に対応して２個設けられたフ
ォトダイオード１８と、該フォトダイオード１８の出力
をそれぞれ増幅して、ピッチＰ３で位相が９０”ずれた
検出信号Ａ、Ｂを出力する２個のプリアンプ２０とから
構成されている。 ；）ａ記し−ザダイオード３０の波長λは約０．８μｍ
とされていや。なお、λはここではレーザダイオード３
００波長であるが、一般には受光素子（フォトダイオー
ド１８）も考慮した光学系の有効スペクトルの中心波長
とザることができる。 前記レーザダイオード３０を遠方に設置する場合には、
コリメータレンズ３２を省略することができる。 前記第１格子１２のピッチＰ１としては、例えば８μｍ
、１６μｒｅ ｓ ２０μｍ１４０μ％の何れかとする
ことができる。 又、前記第２格子１６のピッチＰ２としては、例えば８
μｍ、４μｍの何れかとすることができる。 前記第１実施例を用いて、本発明の評価を行った。評価
に使用した第１格子１２のピッチＰ１と第２格子１６の
ピッチＰ２との組合わせを下記第１表に示ず。第１表中
のＰ３の値は、第１及び第２の格子の間隔ＺをＰ１２／
λより大ぎくした場合に得られた検出信号のピッチであ
る。 第 １ 表 第１表から明らかな如く、第１格子１２のピッチＰ１に
対して、検出信号のピッチＰ３が細分化され、光学的多
分割が行ｄれていることがわかる。 第１表におけるｎの値は、Ｐ１／Ｐ３、即ら光学的分割
の数を示したものである。 ここで光学的多分割がされても、第２格子１６のピッチ
Ｐ２は検出信号のピッチＰ３と同じで製造の困難さが考
えられるが、メインスケール１０上の第１格子１２のよ
うに測定節回全長の長さが一ム描画装置で直接パターン
を形成することもでき、嘲ｉ社メインスケール上の第１
格子の場合に比較して、製造は容易である。 次に、格子間隔Ｚと検出信号の状態の変化について評価
した。第２図に、プリアンプ２０から得られる検出信号
の一例を示す。検出信号の良さは、直流成分ＤＣと交流
成分ＰＰを用いて、次式で定義される信号コントラスト
で評価できる。 信号コントラスト−ＰＰ／ＤＣ・・・・・・（２）即ち
、一般に直流成分ＤＣは変位検出に寄与しないため小さ
い方がよく、従って、信号コントラストは大きいほど安
定な測定が行える。信号コントラストが最も良いのは、
第２図中の破線で示した場合で、信号コントラストの定
義より、そのときの信号コントラストの値は２であるこ
とがわかる。 格子間隔Ｚを変えていった場合、信号コントラストが変
化するが、第３図にその評価結果を示す。 評価の結果、光学的分割の数、即ちｎが２の場合と２以
外の場合とでは異なる傾向が観測されたので、第３図＜
Ａ＞にロー２の場合、第３図（Ｂ）にｎ−１の場合の傾
向を示す。 ｎ−２の場合、第３図（Ａ）から明らかなように、格子
間隔２がＰ２２／λの偶数倍のところで信号コントラス
トのピークがあるが、何処でも零にはならないため、格
子間隔２が２Ｐ２２／λ２以上であれば変位検出が可能
である。更に特徴的なことは、格子間隔Ｚが１００Ｐ２
２／λ程度以上になると信号コントラストがほぼ一定値
０．５になっている。従って、格子間隔Ｚの変動に対し
て検出信号の変化がほとんどなく、極めて安定な検出器
が構成できることがわかる。 これに対して、例えば第１格子１２の格子ピッチＰ＋が
４０μｍに対して第２格子の格子ピッチＰ２が８μｍ（
ｎ−５）である組合わせ等、ｎが２でない場合には、第
３図（Ｂ）に示す如く、格子間隔２がＰ２２／λの整数
倍の近傍に信号フン１−ラストのピークがあり、それら
の中間では信号コントラストがほぼ零になっている。従
って、格子間隔２をおよそＩＰ ２ ’ ／λ（ＩＩ＋
は正の整ａ）に設定して、閑の値を大きくすることによ
り、格子間隔２がある一定の値より大きな場合でも、検
出信号のコントラストが良好な検出器が構成できること
がわかる。 なお、この第１実施例に係る検出器を用いて本発明を評
価した際には分割数ｎが２〜５とされていたが、それ以
−ヒの多分割の場合でも同じように適用できるものと予
想される。 前記第１実施例は、本発明を透過型の直線変位検出器に
適用したものであるが、本発明の適用範囲はこれに限定
されず、第４図に示す第２実施例の如く、反射型の直線
変位検出器にも同様に適用することができる。この場合
、メインスケール１０としては、ガラススケールの他に
ステンレスのテープ等を使用することができる。又、直
線変位検出器ではなく回転変位検出器（ロータリエンコ
ーダ）にも同様に適用することができる。 なお、前記実施例においては、コヒーレントな光源とし
てレーザダイオード３０を用いていたが、光源の種類は
これに限定されず、レーザダイオード以外にも、例えば
発光スペクトルの幅が２０ｎｉ＋程度以下である発光ダ
イオードを使用づ”ることができる。又、発光スペクト
ルの幅が広い発光素子であっても、干渉フィルタ等を併
用して波長を選択することによりコヒーレントな光源と
して使用することができる。 【発明の効果１ 以上説明した通り、本発明によれば、メインスケール上
の第１格子の透過又は反射部と遮光又は吸収部との比が
略１：１であっても光学的分割が可能となるため、メイ
ンスケールの製造が容易となる。又、メインスケールと
インデックススケールとに形成される格子の間隔がある
値以上であれば良好な検出信号が得られるので、格子間
隔を広く設定することができ、機構部の構成が容易にな
る笠の優れた効果を有する。
。 本発明の第１実施例は、第１図に示ず如く、コヒーレン
トな光源としてのレーザダイオード３０及びコリメータ
レンズ３２から構成される、略平行光束の照明手段と、
透過部１２Ａと遮光部１２Ｂとの比が＠１：１で格子ピ
ッチがＰｌの第１格子１２が形成されたメインスケール
１０と、透過部と遮光部との比が略１：１で格子ピッチ
がＰ２の第２格子１６が９０”位相を変えて２個形成さ
れたインデックススケール１４と、前記第１格子１２及
び第２格子１６を透過した照明光を充電変換するための
、前記第２格子１６の区分に対応して２個設けられたフ
ォトダイオード１８と、該フォトダイオード１８の出力
をそれぞれ増幅して、ピッチＰ３で位相が９０”ずれた
検出信号Ａ、Ｂを出力する２個のプリアンプ２０とから
構成されている。 ；）ａ記し−ザダイオード３０の波長λは約０．８μｍ
とされていや。なお、λはここではレーザダイオード３
００波長であるが、一般には受光素子（フォトダイオー
ド１８）も考慮した光学系の有効スペクトルの中心波長
とザることができる。 前記レーザダイオード３０を遠方に設置する場合には、
コリメータレンズ３２を省略することができる。 前記第１格子１２のピッチＰ１としては、例えば８μｍ
、１６μｒｅ ｓ ２０μｍ１４０μ％の何れかとする
ことができる。 又、前記第２格子１６のピッチＰ２としては、例えば８
μｍ、４μｍの何れかとすることができる。 前記第１実施例を用いて、本発明の評価を行った。評価
に使用した第１格子１２のピッチＰ１と第２格子１６の
ピッチＰ２との組合わせを下記第１表に示ず。第１表中
のＰ３の値は、第１及び第２の格子の間隔ＺをＰ１２／
λより大ぎくした場合に得られた検出信号のピッチであ
る。 第 １ 表 第１表から明らかな如く、第１格子１２のピッチＰ１に
対して、検出信号のピッチＰ３が細分化され、光学的多
分割が行ｄれていることがわかる。 第１表におけるｎの値は、Ｐ１／Ｐ３、即ら光学的分割
の数を示したものである。 ここで光学的多分割がされても、第２格子１６のピッチ
Ｐ２は検出信号のピッチＰ３と同じで製造の困難さが考
えられるが、メインスケール１０上の第１格子１２のよ
うに測定節回全長の長さが一ム描画装置で直接パターン
を形成することもでき、嘲ｉ社メインスケール上の第１
格子の場合に比較して、製造は容易である。 次に、格子間隔Ｚと検出信号の状態の変化について評価
した。第２図に、プリアンプ２０から得られる検出信号
の一例を示す。検出信号の良さは、直流成分ＤＣと交流
成分ＰＰを用いて、次式で定義される信号コントラスト
で評価できる。 信号コントラスト−ＰＰ／ＤＣ・・・・・・（２）即ち
、一般に直流成分ＤＣは変位検出に寄与しないため小さ
い方がよく、従って、信号コントラストは大きいほど安
定な測定が行える。信号コントラストが最も良いのは、
第２図中の破線で示した場合で、信号コントラストの定
義より、そのときの信号コントラストの値は２であるこ
とがわかる。 格子間隔Ｚを変えていった場合、信号コントラストが変
化するが、第３図にその評価結果を示す。 評価の結果、光学的分割の数、即ちｎが２の場合と２以
外の場合とでは異なる傾向が観測されたので、第３図＜
Ａ＞にロー２の場合、第３図（Ｂ）にｎ−１の場合の傾
向を示す。 ｎ−２の場合、第３図（Ａ）から明らかなように、格子
間隔２がＰ２２／λの偶数倍のところで信号コントラス
トのピークがあるが、何処でも零にはならないため、格
子間隔２が２Ｐ２２／λ２以上であれば変位検出が可能
である。更に特徴的なことは、格子間隔Ｚが１００Ｐ２
２／λ程度以上になると信号コントラストがほぼ一定値
０．５になっている。従って、格子間隔Ｚの変動に対し
て検出信号の変化がほとんどなく、極めて安定な検出器
が構成できることがわかる。 これに対して、例えば第１格子１２の格子ピッチＰ＋が
４０μｍに対して第２格子の格子ピッチＰ２が８μｍ（
ｎ−５）である組合わせ等、ｎが２でない場合には、第
３図（Ｂ）に示す如く、格子間隔２がＰ２２／λの整数
倍の近傍に信号フン１−ラストのピークがあり、それら
の中間では信号コントラストがほぼ零になっている。従
って、格子間隔２をおよそＩＰ ２ ’ ／λ（ＩＩ＋
は正の整ａ）に設定して、閑の値を大きくすることによ
り、格子間隔２がある一定の値より大きな場合でも、検
出信号のコントラストが良好な検出器が構成できること
がわかる。 なお、この第１実施例に係る検出器を用いて本発明を評
価した際には分割数ｎが２〜５とされていたが、それ以
−ヒの多分割の場合でも同じように適用できるものと予
想される。 前記第１実施例は、本発明を透過型の直線変位検出器に
適用したものであるが、本発明の適用範囲はこれに限定
されず、第４図に示す第２実施例の如く、反射型の直線
変位検出器にも同様に適用することができる。この場合
、メインスケール１０としては、ガラススケールの他に
ステンレスのテープ等を使用することができる。又、直
線変位検出器ではなく回転変位検出器（ロータリエンコ
ーダ）にも同様に適用することができる。 なお、前記実施例においては、コヒーレントな光源とし
てレーザダイオード３０を用いていたが、光源の種類は
これに限定されず、レーザダイオード以外にも、例えば
発光スペクトルの幅が２０ｎｉ＋程度以下である発光ダ
イオードを使用づ”ることができる。又、発光スペクト
ルの幅が広い発光素子であっても、干渉フィルタ等を併
用して波長を選択することによりコヒーレントな光源と
して使用することができる。 【発明の効果１ 以上説明した通り、本発明によれば、メインスケール上
の第１格子の透過又は反射部と遮光又は吸収部との比が
略１：１であっても光学的分割が可能となるため、メイ
ンスケールの製造が容易となる。又、メインスケールと
インデックススケールとに形成される格子の間隔がある
値以上であれば良好な検出信号が得られるので、格子間
隔を広く設定することができ、機構部の構成が容易にな
る笠の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る光学式変位検出器の第１実施例
の構成を示す斜視図、第２図は、検出信号の信号コント
ラストを説明するための線図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は
、前記第１実施例を用いて本発明を評価した結果を承り
線図、第４図は、本発明の第２実施例の構成を示す断面
図、第５図は、従来の光学式変位検出器の一例の構成を
示す断面図である。 １０・・・メインスケール、 １２・・・第１格子、 １２Ａ・・・透過部、 １２Ｂ・・・遮光部、 １４・・・インデックススケール、 １６・・・第２格子、 １８・・・フォトダイオード、 Ｐ ＋ 、Ｐ ２ 、Ｐ ３・・・ピッチ、３０・・・
レーザダイオード。
の構成を示す斜視図、第２図は、検出信号の信号コント
ラストを説明するための線図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は
、前記第１実施例を用いて本発明を評価した結果を承り
線図、第４図は、本発明の第２実施例の構成を示す断面
図、第５図は、従来の光学式変位検出器の一例の構成を
示す断面図である。 １０・・・メインスケール、 １２・・・第１格子、 １２Ａ・・・透過部、 １２Ｂ・・・遮光部、 １４・・・インデックススケール、 １６・・・第２格子、 １８・・・フォトダイオード、 Ｐ ＋ 、Ｐ ２ 、Ｐ ３・・・ピッチ、３０・・・
レーザダイオード。
Claims (6)
- （１）コヒーレントな光源を含む照明手段と、格子ピッ
チＰ＿１の第１格子が形成されたメインスケールと、 格子ピッチＰ＿２＝Ｐ＿１／ｎ（ｎは２以上の整数）の
第２格子が形成されたインデックススケールと、前記第
１格子及び第２格子を経た照明光を光電変換する受光素
子とを含み、 前記メインスケールとインデックススケールとの相対変
位に応じてピッチＰ＿１／ｎの検出信号を生成すること
を特徴とする光学式変位検出器。 - （２）前記第１格子と第２格子との間隔が、受光素子も
考慮した光学系の有効スペクトルの中心波長をλとして
、略ｍＰ＿２＾２／λ（ｍは１以上の整数）とされてい
る特許請求の範囲第１項記載の光学式変位検出器。 - （３）前記第２格子のピッチＰ＿２＝Ｐ＿１／２とされ
、且つ、前記第１格子と第２格子との間隔が、受光素子
も考慮した光学系の有効スペクトルの中心波長をλとし
て、略２Ｐ＿２＾２／λ以上とされている特許請求の範
囲第１項記載の光学式変位検出器。 - （４）前記光源がレーザダイオードとされている特許請
求の範囲第１項記載の光学式変位検出器。 - （５）前記第１格子の透過又は反射部と遮光又は吸収部
の比が略１：１とされている特許請求の範囲第１項記載
の光学式変位検出器。 - （６）前記第２格子の透過部と遮光部の比が略１：１と
されている特許請求の範囲第１項記載の光学式変位検出
器。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19153286A JPS6347615A (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | 光学式変位検出器 |
| US07/082,593 US4912322A (en) | 1986-08-15 | 1987-08-07 | Optical type displacement detecting device |
| IN615/CAL/87A IN168444B (ja) | 1986-08-15 | 1987-08-07 | |
| GB8719257A GB2194044B (en) | 1986-08-15 | 1987-08-14 | Optical type displacement detecting device |
| DE3727188A DE3727188C2 (de) | 1986-08-15 | 1987-08-14 | Optische Verschiebungserfassungseinrichtung |
| CN87106274.7A CN1013705B (zh) | 1986-08-15 | 1987-08-15 | 光学式位移检测装置 |
| GB9004758A GB2228321B (en) | 1986-08-15 | 1990-03-02 | Optical type replacement detecting device |
| GB9004757A GB2228320B (en) | 1986-08-15 | 1990-03-02 | Optical type displacement detecting device |
| IN235/CAL/90A IN169778B (ja) | 1986-08-15 | 1990-03-21 | |
| IN234/CAL/90A IN169777B (ja) | 1986-08-15 | 1990-03-21 | |
| IN236/CAL/90A IN169779B (ja) | 1986-08-15 | 1990-03-21 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19153286A JPS6347615A (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | 光学式変位検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347615A true JPS6347615A (ja) | 1988-02-29 |
| JPH0444211B2 JPH0444211B2 (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=16276233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19153286A Granted JPS6347615A (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | 光学式変位検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347615A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212316A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Omron Tateisi Electron Co | 光学式エンコーダ |
| KR100326170B1 (ko) * | 2000-03-30 | 2002-02-27 | 윤종용 | 광소자의 광도파로열 피치를 측정하는 장치 |
| JP2006162498A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Mitsutoyo Corp | 光電式エンコーダ、それに用いるスケール及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5345269B2 (ja) * | 1999-10-26 | 2013-11-20 | シチズンホールディングス株式会社 | 光学式変位測定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554592A (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-14 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | System for measuring length and angle in terms of photoelectric increment |
-
1986
- 1986-08-15 JP JP19153286A patent/JPS6347615A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554592A (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-14 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | System for measuring length and angle in terms of photoelectric increment |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212316A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Omron Tateisi Electron Co | 光学式エンコーダ |
| KR100326170B1 (ko) * | 2000-03-30 | 2002-02-27 | 윤종용 | 광소자의 광도파로열 피치를 측정하는 장치 |
| JP2006162498A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Mitsutoyo Corp | 光電式エンコーダ、それに用いるスケール及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0444211B2 (ja) | 1992-07-21 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |