JP2003004487A - Optical-detection device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical-detection device, in which nether the errors in detecting the amount of movement, etc., nor disturbances in detection signals occur. SOLUTION: The optical-detection device is provided with a light-emitting element for irradiating an object with light, an optical detector for detecting the light from the light-emitting element which is reflected, transmitted, or diffracted by the object; and a means which includes one or a plurality of lighttransmitting members arranged either in the optical path from the light- emitting element to the object or in the optical path from the object to the optical detector, and makes approximately equal to the optical distance between a emission plane of the light-emitting element and an irradiated part of the object, and the optical distance between the irradiated part of the object and a detection plane of the optical detector.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学式検出装置に
係り、例えば、対象物に取り付けられた反射物の動きを
検出するような光学式検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical detection device, for example, an optical detection device for detecting the movement of a reflector attached to an object.

【０００２】[0002]

【従来の技術】対象物に取り付けられた反射物の動きを
検出するような光学式検出装置の構成に関する第１の従
来例を図１０及び図１１により説明する。2. Description of the Related Art A first conventional example relating to the structure of an optical detection device for detecting the movement of a reflector attached to an object will be described with reference to FIGS.

【０００３】まず、光源１部分の従来構成から説明す
る。First, the conventional construction of the light source 1 portion will be described.

【０００４】小型のセンサ用光源としては、例えば、図
１０の（ａ），（ｂ）に示すような構成の発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）などの半導体光源
１が使用される。As a light source for a small sensor, for example, a semiconductor light source 1 such as a light emitting diode (LED) or a semiconductor laser (LD) having a structure shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b) is used.

【０００５】図１０の（ａ）に示す光源１は、ＬＥＤチ
ップ２１の裏面電極をヒートシンク２２の表面に形成さ
れた電極プレート２８上に張り付け、さらにＬＥＤの上
面の電極を配線ワイヤ２７およびバンプ２６で接続して
おり、絶縁材２９でヒートシンクと電気的に絶縁された
リード線２３，２４から電力が供給される構造になって
いる。In the light source 1 shown in FIG. 10A, the back surface electrode of the LED chip 21 is attached to the electrode plate 28 formed on the surface of the heat sink 22, and the electrodes on the top surface of the LED are connected to the wiring wires 27 and the bumps 26. And has a structure in which electric power is supplied from the lead wires 23 and 24 electrically connected to the heat sink by the insulating material 29.

【０００６】このような図１０の（ａ）の光源１の構成
では、光源の機械的強度の確保、及びＬＥＤチップ２１
やワイヤ２７の封止などの目的で、全体を光透過性の樹
脂などによる封止部材２５で封止した構造になってい
る。In the structure of the light source 1 shown in FIG. 10A, the mechanical strength of the light source is secured and the LED chip 21 is provided.
For the purpose of sealing the wire 27 and the wire 27, the entire structure is sealed with a sealing member 25 made of a light transmissive resin or the like.

【０００７】また、図１０の（ｂ）の例では、封止部材
２５の代わりに、側面には金属などによる側面封止部材
３０で、光が通過する部分には透明封止部材３１で全体
が封止されている。Further, in the example of FIG. 10B, instead of the sealing member 25, a side surface sealing member 30 made of metal or the like is provided on the side surface, and a transparent sealing member 31 is provided at a portion through which light passes. Is sealed.

【０００８】図１１は、図１０の（ａ），（ｂ）に示し
た光源１を利用した光学式検出装置の第１の従来例を示
している。FIG. 11 shows a first conventional example of an optical detecting device using the light source 1 shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b).

【０００９】この図１１の光学式検出装置は、検出対象
に取り付けた凹面ミラーレンズ９０の変位を光源１と光
検出器３により検出するものである。The optical detection device shown in FIG. 11 detects the displacement of the concave mirror lens 90 attached to the detection target by the light source 1 and the photodetector 3.

【００１０】図１１において、光源１から出射した光ビ
ームは一対の線分９で示した領域に拡がって出射されて
おり、このビーム拡がりのうち一対の線分９′で示した
領域が前述の凹面ミラーレンズ９０に照射されており、
この反射光がスリット部材６５のピンホール付近でビー
ムウェストになるように集光され、さらに、スリット部
材６５と共に光検出器３を構成する受光部３３により検
出される。In FIG. 11, the light beam emitted from the light source 1 is expanded and emitted to the region shown by a pair of line segments 9, and the region shown by a pair of line segments 9'in the beam spread is described above. It is irradiated on the concave mirror lens 90,
This reflected light is condensed in the vicinity of the pinhole of the slit member 65 so as to form a beam waist, and is further detected by the light receiving unit 33 that constitutes the photodetector 3 together with the slit member 65.

【００１１】ここで、光源１の光ビーム出射面から凹面
ミラーレンズ９０に至るｚ方向の距離をＬ１、凹面ミラ
ーレンズ９０からスリット部材６５のピンホールに至る
ｚ方向の距離をＬ２で示している。Here, the distance in the z direction from the light beam emitting surface of the light source 1 to the concave mirror lens 90 is indicated by L1, and the distance in the z direction from the concave mirror lens 90 to the pinhole of the slit member 65 is indicated by L2. .

【００１２】今、検出対象に取り付けた凹面ミラーレン
ズ９０が、例えば、ｚ方向に移動したとすると、凹面ミ
ラーレンズ９０からの反射光のビームウェストの位置が
ずれるため、スリット部材６５と、受光部３３とでなる
光検出器３により検出される光量が変化することによ
り、対象の変位を検出することができる。Now, if the concave mirror lens 90 attached to the detection object moves in the z direction, for example, the position of the beam waist of the reflected light from the concave mirror lens 90 shifts, so that the slit member 65 and the light receiving portion are displaced. The displacement of the object can be detected by changing the amount of light detected by the photodetector 3 composed of 33 and 33.

【００１３】このような原理による検出装置において
は、あらかじめ設定した基準位置では光源１の光ビーム
出射部分とスリット部材６５のピンホールは、互いに共
焦点の関係なるように設計される。In the detection device based on such a principle, the light beam emitting portion of the light source 1 and the pinhole of the slit member 65 are designed to have a confocal relationship with each other at a preset reference position.

【００１４】このためには、あらかじめ設定した基準位
置では、前述のＬ２の値は、凹面ミラーレンズ９０の焦
点距離ｆの２倍になるように設定されるが、光源１の封
止部材２５又は封止部材３１の屈折率が周りの空間と異
なるため、Ｌ１の値に対してその屈折率分を補正した値
が凹面ミラーレンズ９０の焦点距離ｆの２倍と一致する
ように設定する必要がある。For this purpose, the value of L2 described above is set to be twice the focal length f of the concave mirror lens 90 at the preset reference position, but the sealing member 25 of the light source 1 or Since the refractive index of the sealing member 31 is different from the surrounding space, it is necessary to set the value obtained by correcting the refractive index of the value of L1 to be equal to twice the focal length f of the concave mirror lens 90. is there.

【００１５】すなわち、２ｆ＝Ｌ２≠Ｌ１となる。That is, 2f = L2 ≠ L1.

【００１６】このＬ１を正確に求めるには、前述の封止
部材２５又は封止部材３１の厚さや屈折率を正確に知る
必要があるが、実際の応用場面においては、（１）光源
１の封止部材２５又は封止部材３１の屈折率分を補正し
たＬ１を正確に知ることは難しい、（２）Ｌ１の値を正
確に把握した場合でも、Ｌ１，Ｌ２が所定の値になるよ
うに光源１、スリット部材６５を配置するのが難しい、
（３）光源１の構造的なばらつきにより、Ｌ１の値が異
なる、などの問題があった。In order to accurately obtain this L1, it is necessary to accurately know the thickness and the refractive index of the above-mentioned sealing member 25 or sealing member 31, but in the actual application scene, (1) the light source 1 It is difficult to accurately know L1 in which the refractive index of the sealing member 25 or the sealing member 31 is corrected. (2) Even when the value of L1 is accurately grasped, L1 and L2 are set to predetermined values. It is difficult to arrange the light source 1 and the slit member 65,
(3) There is a problem that the value of L1 is different due to the structural variation of the light source 1.

【００１７】また、光学式検出装置の第２の従来例とし
て、スケールの移動を検出するエンコーダの構成に関す
る従来例（特願２０００−２３３３５１号）を図１２に
より説明する。As a second conventional example of the optical detecting device, a conventional example (Japanese Patent Application No. 2000-233351) relating to the structure of an encoder for detecting the movement of the scale will be described with reference to FIG.

【００１８】この光学式検出装置は、可干渉のある光源
１（半導体レーザ、ＬＥＤ、面発光レーザなどが想定さ
れている）から出射した光ビームを所定周期のトラック
パターン４（図１２では透過型または反射型の回折格子
スケール）が形成されたスケール２に照射し、これによ
り生成される回折パターンの動きが光検出器３に形成さ
れている受光素子アレイ６により検出されるように構成
されている。In this optical detection device, a light beam emitted from a coherent light source 1 (a semiconductor laser, an LED, a surface emitting laser, etc. is assumed) is used for a track pattern 4 (transmission type in FIG. 12) having a predetermined cycle. Alternatively, the scale 2 on which a reflection type diffraction grating scale) is formed is irradiated, and the movement of the diffraction pattern generated thereby is detected by the light receiving element array 6 formed on the photodetector 3. There is.

【００１９】図１２の光学式検出装置は、可干渉光源１
と光検出器３がスケール２に対して同じ側に配置される
場合を示している。The optical detection device shown in FIG.
And the photodetector 3 are arranged on the same side with respect to the scale 2.

【００２０】ここで、光源１から出射する光ビームの主
軸を線分８、ビーム拡がりを一対の線分９、スケール２
により反射した光ビームの拡がりを一対の線分１１で示
している。Here, the principal axis of the light beam emitted from the light source 1 is a line segment 8, the beam divergence is a pair of line segments 9, and a scale 2
The divergence of the light beam reflected by is shown by a pair of line segments 11.

【００２１】また、スケール２面上の光ビームの拡がり
領域を参照符号１０、スケール２から反射した光ビーム
の受光面上における拡がり領域を参照符号１２で示す。Further, reference numeral 10 denotes a spread area of the light beam on the scale 2 surface, and reference numeral 12 denotes a spread area of the light beam reflected from the scale 2 on the light receiving surface.

【００２２】図１２においては、さらに、スケール２が
基準位置にあるときには、光源１から出射した光ビーム
の一部は、第２のトラックパターン５に形成された基準
位置検出用のパターンにも照射され、ここで回折された
光が集光され、第２の光検出器として機能する基準位置
検出用の受光素子７で検出される。In FIG. 12, when the scale 2 is at the reference position, part of the light beam emitted from the light source 1 is also applied to the reference position detection pattern formed on the second track pattern 5. Then, the light diffracted here is collected and detected by the light receiving element 7 for detecting the reference position which functions as a second photodetector.

【００２３】ここで、スケール２上のトラックパターン
４の移動方向（これをｘ方向とする）のピッチをＰ１、
光源１の光波長をλ、光源１の光ビーム出射面とスケー
ル２上のトラックパターン４が形成された面の距離をＺ
１、スケール２上のトラックパターン４が形成された面
と光検出器３の受光面の距離をＺ２とする。Here, the pitch of the track pattern 4 on the scale 2 in the moving direction (this is the x direction) is P1,
The light wavelength of the light source 1 is λ, and the distance between the light beam emission surface of the light source 1 and the surface of the scale 2 on which the track pattern 4 is formed is Z.
1. The distance between the surface of the scale 2 on which the track pattern 4 is formed and the light receiving surface of the photodetector 3 is Z2.

【００２４】また、基準位置検出用のパターン５の焦点
距離をｆ、受光素子アレイ６の受光面上に形成された回
折パターンのｘ方向の強度分布の周期をＰｄｉｆとす
る。The focal length of the reference position detecting pattern 5 is f, and the period of the intensity distribution in the x direction of the diffraction pattern formed on the light receiving surface of the light receiving element array 6 is Pdif.

【００２５】上述のような検出原理に基づいてエンコー
ダが最適に機能するためには、まず、受光素子アレイ６
の受光面上に形成される回折パターンの強度分布がスケ
ールの模様を反映したクリアな強度分布になる必要があ
り、このためには、光の回折干渉に関する光学理論的に
よると、以下の（１）式を満たす必要がある。In order for the encoder to function optimally based on the above-described detection principle, first, the light receiving element array 6
It is necessary that the intensity distribution of the diffraction pattern formed on the light receiving surface of is a clear intensity distribution that reflects the scale pattern. For this purpose, according to the optical theory regarding the diffraction interference of light, the following (1 ) Must be satisfied.

【００２６】 （１／Ｚ１）＋（１／Ｚ２）＝λ／（ｎＰ１^２） …（１） ここで、ｎはゼロ以外の整数である。(1 / Z1) + (1 / Z2) = λ / (nP1 ² ) (1) Here, n is an integer other than zero.

【００２７】なお、このときの受光素子アレイ６の受光
面上に形成された回折パターンのｘ方向の強度分布の周
期をＰｄｉｆとすると、（２）式のようになる。When the period of the intensity distribution in the x direction of the diffraction pattern formed on the light receiving surface of the light receiving element array 6 at this time is Pdif, the equation (2) is obtained.

【００２８】 Ｐｄｉｆ＝Ｐ１（Ｚ１＋Ｚ２）／Ｚ１ …（２） したがって、受光面上に形成された回折パターンのｘ方
向の強度分布の特定の位相部分の強度を検出するために
は、受光素子アレイ６の形成される受光素子の配列周期
（又は感度分布の周期）Ｐ２は、以下の（３）式で決定
される。Pdif = P1 (Z1 + Z2) / Z1 (2) Therefore, in order to detect the intensity of a specific phase portion of the intensity distribution in the x direction of the diffraction pattern formed on the light receiving surface, the light receiving element array 6 is used. The array period (or the period of sensitivity distribution) P2 of the light receiving elements formed by is determined by the following equation (3).

【００２９】 Ｐ２＝Ｐｄｉｆ …（３） さらに、常に、Ｚ１＝Ｚ２が保たれているような配置関
係が満たされれば、 Ｐｄｉｆ＝２Ｐ１ …（４） となり、光源１、スケール２、光検出器３の受光面の間
隔が全体として変化しても受光面上に形成された回折パ
ターンの周期Ｐｄｉｆが変化しない。P2 = Pdif (3) Further, if the positional relationship such that Z1 = Z2 is always maintained is satisfied, Pdif = 2P1 (4), and the light source 1, scale 2, photodetector 3 are obtained. Even if the distance between the light receiving surfaces changes as a whole, the period Pdif of the diffraction pattern formed on the light receiving surface does not change.

【００３０】従って、このようなエンコーダの構成で
は、常に、Ｚ１＝Ｚ２が保たれているような配置関係が
望ましいが、図１２に示した従来例においては、光源１
の光ビーム出射面と光検出器３の受光面の高さが異なる
ため、受光素子アレイ６の周期Ｐ２を正確に設定するこ
とが難しい。Therefore, in such an encoder structure, it is desirable that the positional relationship is always maintained such that Z1 = Z2. However, in the conventional example shown in FIG. 12, the light source 1 is used.
Since the heights of the light beam emitting surface and the light receiving surface of the photodetector 3 are different, it is difficult to accurately set the period P2 of the light receiving element array 6.

【００３１】また、光源として、図１０の（ａ），
（ｂ）のような構造の光源１を使用する場合には、
（１）、（２）式におけるＺ１の値を透光性部材でなる
封止部材２５，３１の屈折率分を考慮して補正する必要
がある。As the light source, as shown in FIG.
When using the light source 1 having the structure as shown in (b),
It is necessary to correct the value of Z1 in the expressions (1) and (2) in consideration of the refractive index components of the sealing members 25 and 31 made of a translucent member.

【００３２】従って、このような第２の従来例におい
て、実際の応用場面においては、（４）封止部材２５，
３１の屈折率分を考慮して補正したＺ１を正確に知るこ
とは難しい、（５）上記（４）の理由及び光ビーム出射
と光検出器の受光面の高さの差の問題によりにより、
（１）〜（３）式を満たすように光源１、スケール２、
受光面を正確に配置することが難しい、（６）上記
（５）の理由により光源１、スケール２、受光面の配置
ギャッが変化したときにＰｄｉｆが変化するので、あら
かじめ設定した受光素子アレイ６の配列周期（または感
度分布の周期）Ｐ２と受光面上に形成された回折パター
ンの周期Ｐｄｉｆのズレが生じて移動量の検出に誤差が
生じたり、あるいは、信号の乱れが生じることが避けら
れない、などの問題があった。Therefore, in such a second conventional example, in an actual application situation, (4) the sealing member 25,
It is difficult to know the corrected Z1 in consideration of the refractive index component of 31. (5) Due to the reason (4) above and the problem of the difference in the height of the light beam emission and the light receiving surface of the photodetector,
Light source 1, scale 2, so as to satisfy the expressions (1) to (3),
It is difficult to accurately arrange the light receiving surface. (6) Pdif changes when the arrangement gap of the light source 1, the scale 2, and the light receiving surface changes for the reason of the above (5). Therefore, the light receiving element array 6 set in advance is set. It is possible to avoid a difference between the arrangement period P2 (or the period of the sensitivity distribution) P2 and the period Pdif of the diffraction pattern formed on the light receiving surface, which causes an error in the detection of the movement amount or a signal disturbance. There was a problem such as not being.

【００３３】[0033]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、第１
の従来例において、実際の応用場面においては、（１）
光源１の封止部材２５又は封止部材３１の屈折率分を補
正したＬ１を正確に知ることが難しい、（２）Ｌ１の値
を正確に把握した場合でも、Ｌ１，Ｌ２が所定の値にな
るように光源１、スリット部材６５を配置するのが難し
い、（３）光源１の構造的なばらつきにより、Ｌ１の値
が異なる、などの問題があった。As described above, the first
In the conventional example of (1)
It is difficult to know accurately L1 in which the refractive index of the sealing member 25 or the sealing member 31 of the light source 1 is corrected. (2) Even when the value of L1 is accurately grasped, L1 and L2 are set to predetermined values. It is difficult to dispose the light source 1 and the slit member 65 so that (3) the value of L1 is different due to the structural variation of the light source 1, and so on.

【００３４】また、第２の従来例において、実際の応用
場面においては、（４）封止部材２５又は封止部材３１
の屈折率を考慮して補正したＺ１を正確に知ることは難
しい、（５）上記（４）の理由及び光ビーム出射面と光
検出器の受光面の高さの差の問題によりにより、（１）
〜（３）式を満たすように光源１、スケール２、受光面
を正確に配置することが難しい、（６）上記（５）の理
由により光源１、スケール２、受光面の配置ギャップが
変化したときにＰｄｉｆが変化するので、あらかじめ設
定した受光素子アレイ６の配列周期（または感度分布の
周期）Ｐ２と、受光面上に形成された回折パターンの周
期Ｐｄｉｆのズレが生じて移動量の検出に誤差が生じた
り、あるいは、信号の乱れが生じることが避けられな
い、などの問題があった。Further, in the second conventional example, in the actual application scene, (4) the sealing member 25 or the sealing member 31.
It is difficult to know the corrected Z1 in consideration of the refractive index of (5) due to (5) the reason (4) above and the difference in height between the light beam emitting surface and the light receiving surface of the photodetector. 1)
~ It is difficult to accurately arrange the light source 1, the scale 2 and the light receiving surface so as to satisfy the expression (3). (6) The arrangement gap of the light source 1, the scale 2 and the light receiving surface is changed due to the reason (5) above. Since Pdif changes at this time, there is a deviation between the preset array period (or period of sensitivity distribution) P2 of the light receiving element array 6 and the period Pdif of the diffraction pattern formed on the light receiving surface, and the amount of movement is detected. There is a problem that an error occurs or that a signal disturbance is unavoidable.

【００３５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、例えば、対象物に取り付けられた反射物の動きを
検出するような光学式検出装置において、上記（１）乃
至（６）のような従来技術の問題点を解消し、移動量等
の検出に誤差が生じたり、検出信号の乱れが生じないよ
うにした光学式検出装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances. For example, in an optical detection device for detecting the movement of a reflecting object attached to an object, the optical detecting device according to the above (1) to (6) An object of the present invention is to provide an optical detection device that solves the above-mentioned problems of the prior art and prevents an error in detection of a movement amount or the like or a disturbance of a detection signal.

【００３６】[0036]

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、（１） 対象物に光を照射する発
光素子と、前記対象物において反射、透過又は回折され
た前記発光素子からの光を検出する光検出器と、前記発
光素子から前記対象物までの光路中又は前記対象物から
前記光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置され
た１つ又は複数の透光部材を含む、前記発光素子の射出
面から前記対象物の被照射部分までの光学距離と前記対
象物の被照射部分から前記光検出器の検出面までの光学
距離とを略等しくする手段と、を備えることを特徴とす
る光学式検出装置が提供される。According to the present invention, in order to solve the above problems, (1) a light emitting element for irradiating an object with light and the light emitting element reflected, transmitted or diffracted by the object. And a light detector for detecting light from the light-emitting element, and one or more light-transmitting members arranged in at least one of an optical path from the light emitting element to the object or an optical path from the object to the photodetector. A means for substantially equalizing the optical distance from the emission surface of the light emitting element to the illuminated portion of the object and the optical distance from the illuminated portion of the object to the detection surface of the photodetector. An optical detection device is provided, which comprises:

【００３７】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（２） 対象物に光を照射する発光素子と、
前記対象物において反射、透過又は回折された前記発光
素子からの光を検出する光検出器と、前記発光素子から
前記対象物を経由し前記光検出器に至る光路中に配置さ
れた、第１及び第２の透光部材とを有し、前記第１の透
光部材及び前記第２の透光部材によって、前記発光素子
の射出面から前記対象物の被照射部分までの光学距離と
前記対象物の被照射部分から前記光検出器の検出面まで
の光学距離とが略等しくなるように構成されていること
を特徴とする光学式検出装置が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above problems, (2) a light emitting element for irradiating an object with light,
A photodetector for detecting light from the light emitting element reflected, transmitted or diffracted in the object, and a light detector arranged in an optical path from the light emitting element to the photodetector via the object. And a second light-transmissive member, and the first light-transmissive member and the second light-transmissive member provide an optical distance from an emission surface of the light-emitting element to an illuminated portion of the object and the object. There is provided an optical detection device characterized in that an optical distance from an irradiated portion of an object to a detection surface of the photodetector is substantially equal.

【００３８】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（３） 対象物に光を照射する発光素子と、
前記対象物において反射、透過又は回折された前記発光
素子からの光を検出する光検出器と、前記発光素子から
前記対象物を経由し前記光検出器に至る光路中に配置さ
れた第１及び第２の透光部材とを備え、ここで、ｎ１０
は、前記発光素子から前記対象物に至る光路中における
前記第１の透光部材の屈折率、ｔ１０は、前記発光素子
から前記対象物に至る光路中における前記第１の透光部
材の光主軸方向厚さ、ｎ２０は、前記発光素子から前記
対急物に至る光路中における前記第２の透光部材の屈折
率、ｔ２０は、前記発光素子から前記対象物に至る光路
中における前記第２の透光部材の光主軸方向厚さ、ｎ１
１は、前記対象物から前記光検出器に至る光路中におけ
る前記第１の透光部材の屈折率、ｔ１１は、前記対象物
から前記光検出器に至る光路中における前記第１の透光
部材の光主軸方向厚さ、ｎ２１は、前記対象物から前記
光検出器に至る光路中における前記第２の透光部材の屈
折率、ｔ２１は、前記対象物から前記光検出器に至る光
路中における前記第２の透光部材の光主軸方向厚さであ
り、前記ｔ１０とｔ１１の一方はゼロでもよく、前記ｔ
２０とｔ２１の一方はゼロでもよいものとするとき、次
式ｎ１０・ｔ１０＋ｎ２０・ｔ２０＝ｎ１１・ｔ１１＋
ｎ２１・ｔ２１の関係が略成立するように構成されてい
ることを特徴とする光学式検出装置が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above problems, (3) a light emitting element for irradiating an object with light,
A photodetector that detects light from the light emitting element that is reflected, transmitted, or diffracted in the object, and a first and a light detector arranged in an optical path from the light emitting element to the photodetector via the object. A second translucent member, wherein n10
Is the refractive index of the first light-transmissive member in the optical path from the light-emitting element to the object, and t10 is the optical axis of the first light-transmissive member in the optical path from the light-emitting element to the object. Direction thickness, n20 is the refractive index of the second light-transmissive member in the optical path from the light emitting element to the object, and t20 is the second refractive index in the optical path from the light emitting element to the object. The thickness of the translucent member in the optical axis direction, n1
1 is the refractive index of the first translucent member in the optical path from the object to the photodetector, t11 is the first translucent member in the optical path from the object to the photodetector. N21 is the refractive index of the second light transmitting member in the optical path from the object to the photodetector, and t21 is the optical path from the object to the photodetector. It is the thickness in the direction of the optical axis of the second light transmitting member, and one of t10 and t11 may be zero.
When one of 20 and t21 may be zero, the following equation n10 · t10 + n20 · t20 = n11 · t11 +
There is provided an optical detection device characterized in that the relationship of n21 · t21 is substantially established.

【００３９】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（４） 前記第１の透光部材と前記第２の透
光部材は、互いに嵌合可能に構成されていることを特徴
とする（２）又は（３）記載の光学式検出装置が提供さ
れる。Further, according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (4) the first light transmitting member and the second light transmitting member are configured to be fitted to each other. An optical detection device according to (2) or (3) is provided.

【００４０】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（５） 前記発光素子の射出面と前記光検出
器の検出面が略同一平面上に配置されていることを特徴
とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の光学式検出
装置が提供される。According to the present invention, in order to solve the above problems, (5) the emission surface of the light emitting element and the detection surface of the photodetector are arranged on substantially the same plane. An optical detection device according to any one of (1) to (4) is provided.

【００４１】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（６） 前記第１の透光部材は前記発光素子
と一体化されていることを特徴とする（２）乃至（５）
のいずれかに記載の光学式検出装置が提供される。According to the present invention, in order to solve the above problems (6), the first light transmitting member is integrated with the light emitting element (2) to (5).
An optical detection device according to any one of items 1 to 5 is provided.

【００４２】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（７） 前記第１の透光部材と前記第２の透
光部材がともに前記発光素子と一体化されていることを
特徴とする（２）乃至（５）のいずれかに記載の光学式
検出装置が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above problems, (7) both the first light transmitting member and the second light transmitting member are integrated with the light emitting element. An optical detection device according to any one of (2) to (5) is provided.

【００４３】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（８） 前記対象物はエンコーダスケールで
あることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記
載の光学式検出装置が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above problems, (8) the object is an encoder scale, and the optical detection according to any one of (1) to (7). A device is provided.

【００４４】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（９） 前記光検出器は少なくとも１群の受
光素子アレイを有し、ここで、Ｚ１は、前記発光素子か
ら射出した光が前記エンコーダスケールに至る光学的距
離、Ｚ２は、前記エンコーダスケールで反射、透過又は
回折された光が前記光検出器の検出面に至る光学的距
離、Ｐ１は、前記エンコーダスケールのパターンピッチ
であるとするとき、前記１群の受光素子アレイは、前記
エンコーダスケールのパターンピッチの方向と同じ方向
に、次式 Ｐ２＝Ｐ１（Ｚ１＋Ｚ２）／Ｚ１ の関係を有する周期的な感度分布を有することを特徴と
する（８）記載の光学式検出装置が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (9) the photodetector has at least one group of light-receiving element arrays, where Z1 is light emitted from the light-emitting elements. Is the optical distance to the encoder scale, Z2 is the optical distance that the light reflected, transmitted or diffracted by the encoder scale reaches the detection surface of the photodetector, and P1 is the pattern pitch of the encoder scale. In this case, the first group of light receiving element arrays has a periodic sensitivity distribution having the following equation P2 = P1 (Z1 + Z2) / Z1 in the same direction as the pattern pitch direction of the encoder scale. An optical detection device according to (8) is provided.

【００４５】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１０） 前記エンコーダスケールに対し
て、前記発光素子と前記光検出器が同じ側に配置される
とともに、ここで、Ｚ１は、前記発光素子から射出した
光が前記エンコーダスケールに至る光学的距離、Ｚ２
は、前記エンコーダスケールで反射、透過又は回折され
た光が前記光検出器の検出面に至る光学的距離であると
するとき、次式 Ｚ１＝Ｚ２ の関係が略成立するように構成されていることを特徴と
する（８）に記載の光学式検出装置が提供される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (10) the light emitting element and the photodetector are arranged on the same side with respect to the encoder scale, and here, Z1 is , An optical distance that the light emitted from the light emitting element reaches the encoder scale, Z2
Is configured such that when the light reflected, transmitted, or diffracted by the encoder scale is the optical distance to the detection surface of the photodetector, the following equation Z1 = Z2 is substantially satisfied. An optical detection device described in (8) is provided.

【００４６】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１１） 前記エンコーダスケールには第１
のトラックパターンと第２のトラックパターンが形成さ
れており、前記光検出器は、第１の光検出器と第２の光
検出器を含んでおり、前記発光素子から射出された光の
一部は前記エンコーダスケールの第１のトラックパター
ンに照射され、前記第１のトラックパターンで反射、透
過又は回折された後、前記第１の光検出器で検出され、
前記発光素子から射出された光の他の一部は前記エンコ
ーダスケールの第２のトラックパターンに照射され、前
記第２のトラックパターンで反射、透過又は回折された
後、前記第２の光検出器で検出されるように構成されて
いることを特徴とする（８）に記載の光学式検出装置が
提供される。According to the present invention, in order to solve the above problems, (11) the encoder scale has a first
Track pattern and a second track pattern are formed, the photodetector includes a first photodetector and a second photodetector, and a part of the light emitted from the light emitting element is included. Is irradiated onto the first track pattern of the encoder scale, reflected, transmitted or diffracted by the first track pattern, and then detected by the first photodetector,
The other part of the light emitted from the light emitting element is applied to the second track pattern of the encoder scale, reflected, transmitted or diffracted by the second track pattern, and then the second photodetector. The optical detection device according to (8) is provided, which is configured to be detected by.

【００４７】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１２） 前記少なくとも１つの透光部材の
上には光学機能素子が形成されており、前記エンコーダ
スケール上には複数のトラックパターンが形成されてお
り、前記光検出器は複数の光検出器を含んでおり、前記
発光素子から射出された光は前記光学機能素子により複
数の光に分岐され、前記分岐された各々の光が前記エン
コーダスケールに形成された複数のトラックパターンに
照射され、前記各々のトラックパターンを反射、透過又
は回折した光の強度分布の変位が前記複数の光検出器で
検出されることを特徴とする（８）に記載の光学式検出
装置が提供される。According to the present invention, in order to solve the above problems, (12) an optical functional element is formed on the at least one light transmitting member, and a plurality of tracks are formed on the encoder scale. A pattern is formed, the photodetector includes a plurality of photodetectors, the light emitted from the light emitting element is branched into a plurality of light by the optical functional element, each of the branched light Is irradiated to a plurality of track patterns formed on the encoder scale, and displacement of intensity distribution of light reflected, transmitted or diffracted on each of the track patterns is detected by the plurality of photodetectors. An optical detection device according to (8) is provided.

【００４８】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１３） 前記少なくとも１つの透光部材に
は、少なくとも１つの光学機能素子が形成されているこ
とを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の光
学式検出装置が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above problems (13), at least one optical functional element is formed on the at least one light transmitting member (1). An optical detection device according to any one of (3) to (3) is provided.

【００４９】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１４） 前記透光部材を透過した光の少な
くとも一部は、前記光学機能素子により反射または回折
されて、前記光検出器とは異なる別の光検出器で検出さ
れるように構成されていることを特徴とする（１３）に
記載の光学式検出装置が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (14) at least a part of the light transmitted through the translucent member is reflected or diffracted by the optical functional element, and the photodetector is obtained. An optical detection device according to (13) is provided, which is configured to be detected by another photodetector different from.

【００５０】[0050]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００５１】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態による光学式検出装置の構成を示す断面
図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing the arrangement of an optical detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【００５２】すなわち、図１は、光学式検出装置を光ビ
ームの主軸を含む面で切断したときの断面図である。That is, FIG. 1 is a cross-sectional view of the optical detection device taken along a plane including the principal axis of the light beam.

【００５３】そして、この第１の実施の形態による光学
式検出装置は、次のように構成されている。The optical detecting device according to the first embodiment is constructed as follows.

【００５４】光ビームの光源１としては、特に、限定さ
れないが、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体
レーザ（ＬＤ）などの半導体光源を使用しており、以下
では、光源１をＬＥＤとした場合について説明する。The light source 1 for the light beam is not particularly limited, but for example, a semiconductor light source such as a light emitting diode (LED) or a semiconductor laser (LD) is used. In the following, when the light source 1 is an LED, Will be described.

【００５５】この光源１は、ＬＥＤチップ２１の裏面電
極をヒートシンク２２の表面に形成された電極プレート
２８上に張り付け、さらにＬＥＤの上面の電極を配線ワ
イヤ２７で接続しており、絶縁材２９でヒートシンクと
電気的に絶縁されたリード線２３，２４から電力が供給
される構造になっている。In this light source 1, the back surface electrode of the LED chip 21 is stuck on the electrode plate 28 formed on the surface of the heat sink 22, and the electrodes on the top surface of the LED are connected by the wiring wire 27. The structure is such that power is supplied from the lead wires 23 and 24 that are electrically insulated from the heat sink.

【００５６】光源１から出射する光ビームの拡がりを一
対の線分９で示すと共に、この光ビームのうち、対象物
に取り付けられた凹面ミラーレンズ９０に照射される部
分を線分９′で示す。The divergence of the light beam emitted from the light source 1 is shown by a pair of line segments 9 and the part of this light beam which is irradiated on the concave mirror lens 90 attached to the object is shown by the line segment 9 '. .

【００５７】ここで、光源１の光ビーム出射面から凹面
ミラーレンズ９０に至る光路上のｚ方向の距離をＬ１、
凹面ミラーレンズ９０からスリット部材６５のピンホー
ルに至る光路上のｚ方向の距離をＬ２で示している。Here, the distance in the z direction on the optical path from the light beam emission surface of the light source 1 to the concave mirror lens 90 is L1,
The distance in the z direction on the optical path from the concave mirror lens 90 to the pinhole of the slit member 65 is indicated by L2.

【００５８】この例では、光検出器３は、スリット部材
６５と受光素子３３により構成されている。In this example, the photodetector 3 is composed of the slit member 65 and the light receiving element 33.

【００５９】また、光源１と光検出器３は基板７０の上
に固定されている。The light source 1 and the photodetector 3 are fixed on the substrate 70.

【００６０】この実施の形態では、透光部材２５は樹脂
材料などで形成されており、光源１を覆うとともに、ス
リット部材６５の上面も覆う配置になっている。In this embodiment, the translucent member 25 is made of a resin material or the like, and is arranged so as to cover the light source 1 and also the upper surface of the slit member 65.

【００６１】さらに、この例では、透光部材２５の屈折
率が一様であるため、光源１の出射面上の厚さとスリッ
ト部材６５を覆う厚さはともに同じ厚さになっている。Further, in this example, since the translucent member 25 has a uniform refractive index, the thickness on the emitting surface of the light source 1 and the thickness covering the slit member 65 are both the same.

【００６２】次に、この第１の実施の形態の作用を説明
する。Next, the operation of the first embodiment will be described.

【００６３】光源１から出射した光ビームは一対の線分
９で示した領域に拡がって出射されており、このビーム
拡がりのうち一対の線分９′で示した領域が前述の凹面
ミラーレンズ９０に照射されている。The light beam emitted from the light source 1 is expanded and emitted to the region indicated by the pair of line segments 9, and the region indicated by the pair of line segments 9'of the beam spread is the above-mentioned concave mirror lens 90. Is being irradiated.

【００６４】そして、この凹面ミラーレンズ９０からの
反射光が、スリット６５のピンホール付近でビームウェ
ストになるように集光され、さらに、光検出器３により
検出される。Then, the reflected light from the concave mirror lens 90 is condensed so as to form a beam waist near the pinhole of the slit 65, and is further detected by the photodetector 3.

【００６５】今、検出対象に取り付けた凹面ミラーレン
ズ９０が、例えば、ｚ方向に移動したとすると、凹面ミ
ラーレンズ９０からの反射光のビームウェストの位置が
ずれ、また、スリット面上のビームの大きさも変化する
ため、光検出器３により検出される光量が変化すること
により、対象の変位を検出することができる。Now, assuming that the concave mirror lens 90 attached to the detection target moves in the z direction, for example, the position of the beam waist of the reflected light from the concave mirror lens 90 shifts and the beam on the slit surface is changed. Since the size also changes, the displacement of the target can be detected by changing the amount of light detected by the photodetector 3.

【００６６】このような原理による検出装置において
は、あらかじめ設定した基準位置では光源の光ビーム出
射部分とスリット６５のピンホールは互いに共焦点の関
係なるように設計されることが望ましい。In the detection device based on such a principle, it is desirable that the light beam emitting portion of the light source and the pinhole of the slit 65 are designed to have a confocal relationship with each other at a preset reference position.

【００６７】図９で示した第１の従来例の場合には、透
光部材２５が光源１だけを覆っているため、単に、Ｌ１
＝Ｌ２としても互いが共焦点の関係にならないが、この
第１の実施の形態では、光源１を覆う透光部材とスリッ
ト部材６５を覆う透光部材が同一の透光部材２５で、そ
の厚さが等しいため、２ｆ＝Ｌ２＝Ｌ１となるように配
置するだけで、互いに共焦点の関係にすることができ
る。In the case of the first conventional example shown in FIG. 9, since the light transmitting member 25 covers only the light source 1, it is simply L1.
However, in the first embodiment, the translucent member covering the light source 1 and the translucent member covering the slit member 65 are the same translucent member 25 and have the same thickness. Since they are the same, it is possible to establish a confocal relationship with each other simply by arranging so that 2f = L2 = L1.

【００６８】なお、本実施の形態の各構成は、当然、各
種の変形、変更が可能である。Naturally, various modifications and changes can be made to each structure of this embodiment.

【００６９】本実施の形態では、スリット部材６５は、
ｘ方向に遮光した構造例を記載したが、このスリット部
材６５を紙面の奥行き方向（ｙ方向）に対して遮光して
もよい。In the present embodiment, the slit member 65 is
Although the structure example in which the light is shielded in the x direction is described, the slit member 65 may be shielded in the depth direction (y direction) of the paper surface.

【００７０】この場合、凹面ミラーレンズ９０が、例え
ば、ｚ方向に移動した場合には、スリット部材６５面上
のビームの大きさの変化だけを検出することができる。In this case, when the concave mirror lens 90 moves in the z direction, for example, only the change in the size of the beam on the surface of the slit member 65 can be detected.

【００７１】本実施の形態では、光源１と光検出器３が
凹面ミラーレンズ９０に対して、同じ側に配置されるい
わゆる「反射型の構成」を示したが、凹面ミラーレンズ
９０を透過型のレンズに置き換え、光源１と光検出器３
がこの透過型のレンズに対して、反対側に配置されるい
わゆる「透過型の構成」としてもよい。Although the light source 1 and the photodetector 3 are arranged on the same side with respect to the concave mirror lens 90 in this embodiment, the so-called "reflection type structure" is shown. Replaced with the lens of light source 1 and photodetector 3
However, a so-called “transmission type configuration” may be used in which the lens is disposed on the opposite side of the transmission type lens.

【００７２】また、光源１については、半導体レーザや
ＬＥＤに限定されるものではなく、例えば、スリット付
きランプ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子など
も含まれる。Further, the light source 1 is not limited to the semiconductor laser and the LED, but includes, for example, a slit lamp, an electroluminescence (EL) element, and the like.

【００７３】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態による光学式検出装置として光学式エンコーダの
構成について、図２の（ａ）乃至（ｄ）、図３の（ａ）
及び図４の（ａ）を参照して説明する。(Second Embodiment) Regarding the structure of an optical encoder as an optical detecting device according to a second embodiment of the present invention, FIGS. 2A to 2D and FIG. 3A are shown.
Also, the description will be made with reference to FIG.

【００７４】ここで、図２の（ａ）は、全体の斜視図、
図２の（ｂ）は、スケール２の詳細な拡大図、図２の
（ｃ）は、透光部材６０の詳細な拡大図、図２の（ｄ）
は光源１及び光検出器３の詳細な拡大図を示している。Here, FIG. 2A is a perspective view of the whole,
2B is a detailed enlarged view of the scale 2, FIG. 2C is a detailed enlarged view of the translucent member 60, and FIG.
Shows a detailed enlarged view of the light source 1 and the photodetector 3.

【００７５】また、図３の（ａ）は、光源１部分及び透
光部材６０部分の断面図である。FIG. 3A is a sectional view of the light source 1 portion and the light transmitting member 60 portion.

【００７６】そして、図４の（ａ）は、光源１と光検出
器３と、透光部材６０及び透光部材２５の組み合わせ構
成について示す、光ビームの主軸を含む面における断面
図である。FIG. 4A is a cross-sectional view showing a combined configuration of the light source 1, the photodetector 3, the light transmitting member 60 and the light transmitting member 25 in a plane including the principal axis of the light beam.

【００７７】なお、本実施の形態において、前述した第
１の実施の形態と同様な部分については説明を省略す
る。In the present embodiment, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

【００７８】この光学式検出装置として光学式エンコー
ダでは、光源１から出射した光ビームは、スケール２に
形成された所定周期のパターンを有する第１のトラック
４と、基準位置検出用のパターンとして形成された第２
のトラック５の両方に拡がるように照射される。In the optical encoder as the optical detecting device, the light beam emitted from the light source 1 is formed as the first track 4 having the pattern of the predetermined period formed on the scale 2 and the pattern for detecting the reference position. The second done
It is irradiated so as to spread to both of the tracks 5 of.

【００７９】この状態を、図２の（ａ）おいては、出射
した光ビームの拡がり範囲を一対の線分９で示し、ま
た、図２の（ｂ）ではスケール面上の光ビームの拡がり
範囲を曲線１０で示している。This state is shown in FIG. 2 (a) by the pair of line segments 9 of the spread range of the emitted light beam, and in FIG. 2 (b) the spread of the light beam on the scale surface. The range is shown by curve 10.

【００８０】光ビームが第１のトラック４に照射される
ことにより、第１の光検出器３として機能する受光素子
アレイ６の受光面上に回折パターンが形成される。By irradiating the first track 4 with the light beam, a diffraction pattern is formed on the light receiving surface of the light receiving element array 6 functioning as the first photodetector 3.

【００８１】この受光面上の回折パターン１２は、前述
の（１）式で示す条件がほぼ満たされる配置状態では、
第１のトラック４の所定周期のパターンとほぼ相似な光
強度分布のパターンとなり、その光強度分布の周期は前
述の（２）式で表されたものとなる。The diffraction pattern 12 on the light receiving surface is in an arrangement state in which the condition represented by the above equation (1) is almost satisfied.
The pattern of the light intensity distribution is substantially similar to the pattern of the predetermined cycle of the first track 4, and the cycle of the light intensity distribution is represented by the above-mentioned formula (2).

【００８２】光検出器３として機能する受光素子アレイ
６の形成される受光素子の配列周期Ｐ２は前述の（３）
式に従って決められる。The array period P2 of the light-receiving elements in which the light-receiving element array 6 functioning as the photodetector 3 is formed is (3) described above.
It is decided according to the formula.

【００８３】この実施の形態においては、受光素子アレ
イ６は、空間周期Ｐ２の受光素子アレイ６をＰ２／４の
間隔でずらせて、交互に配置した４群の受光素子アレイ
５１，５２，５３，５４で構成されている。In this embodiment, the light-receiving element array 6 is composed of four groups of light-receiving element arrays 51, 52, 53, which are arranged alternately by shifting the light-receiving element array 6 having the spatial period P2 at intervals of P2 / 4. It is composed of 54.

【００８４】一方、第２のトラック５に照射される光ビ
ームは、スケール２が基準位置近傍に移動すると、基準
位置検出用のパターンに照射される。On the other hand, the light beam applied to the second track 5 is applied to the reference position detection pattern when the scale 2 moves to the vicinity of the reference position.

【００８５】この実施の形態では、基準位置検出用のパ
ターンをｘ方向に集光作用を有するホログラムで形成し
ている。In this embodiment, the reference position detecting pattern is formed of a hologram having a condensing function in the x direction.

【００８６】光源１部分および透光部材６０部分の断面
構成は図３の（ａ）及び図４の（ａ）に示すようになっ
ており、発光素子２１の出射面と、発光素子２１を封止
している透光部材２５の厚さがｔ１であり、これと別体
に形成された第２の透光部材６０の形状は、発光素子２
１からスケール２に向かう光路上の厚さよりスケール２
から受光面に戻る光の光路上の厚さがｔ２だけ厚く形成
されている。The cross-sectional structure of the light source 1 portion and the light transmitting member 60 portion is as shown in FIGS. 3A and 4A, and the emission surface of the light emitting element 21 and the light emitting element 21 are sealed. The thickness of the translucent member 25 that is stopped is t1, and the shape of the second translucent member 60 that is formed separately from this is the light emitting element 2
Scale 2 from the thickness on the optical path from 1 to Scale 2
The thickness on the optical path of the light returning from to the light receiving surface is formed thicker by t2.

【００８７】さらに、これら二つの透光部材２５，６０
の屈折率が同じであれば、ｔ１＝ｔ２に設定されてい
る。Furthermore, these two transparent members 25, 60
If the refractive indexes of the two are the same, t1 = t2 is set.

【００８８】なお、図２の（ａ）において、参照符号７
０は受光素子アレイ６と光源１を固定する基板であり、
参照符号７１は電極パッドである。In FIG. 2A, reference numeral 7
0 is a substrate for fixing the light receiving element array 6 and the light source 1,
Reference numeral 71 is an electrode pad.

【００８９】受光素子アレイ６の電極パッド５８と基板
の電極パッド７１は導電性のワイヤ２７で接続されてい
る。The electrode pad 58 of the light receiving element array 6 and the electrode pad 71 of the substrate are connected by the conductive wire 27.

【００９０】また、受光素子アレイ６が形成されている
基板上には、電子回路５６，５７が集積されている。Electronic circuits 56 and 57 are integrated on the substrate on which the light receiving element array 6 is formed.

【００９１】次に、この第２の実施の形態の作用を説明
する。Next, the operation of the second embodiment will be described.

【００９２】スケール２がｘ方向に変位すると、受光素
子アレイ６の受光面上の回折パターン１２もｘ方向に変
位し、この回折パターン１２の動きを受光素子アレイ６
で検出することにより、スケール２の動きを検出するこ
とができる。When the scale 2 is displaced in the x direction, the diffraction pattern 12 on the light receiving surface of the light receiving element array 6 is also displaced in the x direction, and the movement of the diffraction pattern 12 is changed.
The movement of the scale 2 can be detected by detecting with.

【００９３】なお、詳細には、受光面上の回折パターン
１２の特定の空間位相部分に相当する光強度が、交互に
配置した４群の受光素子アレイ５１，５２，５３，５４
によった検出される。In detail, the light intensity corresponding to a specific spatial phase portion of the diffraction pattern 12 on the light receiving surface has four groups of light receiving element arrays 51, 52, 53, 54 arranged alternately.
Is detected by.

【００９４】以後は、これらの各検出信号を、Ｖａ，Ｖ
ｂ，Ｖａ′，Ｖｂ′と記載することにする。After that, each of these detection signals is represented by Va, V
It will be described as b, Va ′, Vb ′.

【００９５】そして、Ｖａ−Ｖａ′と、Ｖｂ−Ｖｂ′と
はエンコーダのいわゆるＡ相（正弦波）、Ｂ相（余弦
波）出力として利用される。Va-Va 'and Vb-Vb' are used as so-called A phase (sine wave) and B phase (cosine wave) outputs of the encoder.

【００９６】またＶａ，Ｖｂ，Ｖａ′，Ｖｂ′の各出力
の総和をとることにより、レーザビームの強度をモニタ
することができるため、環境変化や経時変化などによる
レーザビームの強度変化を一定にするようにフィードバ
ックしたり、あるいは、Ａ相、Ｂ相出力信号とＶａ，Ｖ
ｂ，Ｖａ′，Ｖｂ′の各出力の演算和の信号との適当な
演算により、環境変化や経時変化などによるレーザビー
ムの強度変化の影響をある程度まで補正することが可能
である。Since the intensity of the laser beam can be monitored by summing the respective outputs of Va, Vb, Va ', and Vb', the intensity change of the laser beam due to environmental changes or changes over time can be kept constant. To feed back, or A phase, B phase output signal and Va, V
It is possible to correct to some extent the influence of the laser beam intensity change due to environmental changes, changes over time, etc. by appropriate calculation with the signals of the calculated sums of the outputs of b, Va ′ and Vb ′.

【００９７】従って、この実施の形態においては、スケ
ール２と光源１（エンコーダヘッド部）のギャップ変動
の影響および周囲環境の影響を殆ど受けないで、スケー
ル２のｘ方向の変位を正確に検出することができる。Therefore, in this embodiment, the displacement of the scale 2 in the x direction can be accurately detected with almost no influence of the gap fluctuation between the scale 2 and the light source 1 (encoder head portion) and the influence of the surrounding environment. be able to.

【００９８】一方、スケール２と光源１の位置関係があ
らかじめ設定した基準位置近傍になるようにスケール２
がｘ方向に相対移動したときには、光ビームの一部は、
基準位置検出用のパターンに照射され、スケール２が基
準位置近傍にないときには、基準位置検出用のパターン
以外の領域に照射される。On the other hand, the scale 2 is adjusted so that the positional relationship between the scale 2 and the light source 1 is near the preset reference position.
When is relatively moved in the x direction, part of the light beam becomes
The pattern for reference position detection is irradiated, and when the scale 2 is not in the vicinity of the reference position, it is irradiated to a region other than the pattern for reference position detection.

【００９９】この実施の形態では、基準位置検出用のパ
ターンをｘ方向に集光作用を有するレンズ作用を有する
ホログラムで形成している。In this embodiment, the reference position detecting pattern is formed by a hologram having a lens function having a light collecting function in the x direction.

【０１００】スケール２が基準位置近傍に移動すると、
光ビームの一部は、基準位置検出用のパターンに照射さ
れ、ここでｘ方向に対して集光され、第２の光検出器
３′として機能する受光素子５５にて検出されることに
より、基準位置の検出がなされる。When the scale 2 moves near the reference position,
A part of the light beam is applied to the pattern for detecting the reference position, where it is condensed in the x direction, and is detected by the light receiving element 55 functioning as the second photodetector 3 ′. The reference position is detected.

【０１０１】ここで、第２の光検出器３′上に集光され
た光の拡がりを参照符号１８で示している。Here, reference numeral 18 indicates the spread of the light condensed on the second photodetector 3 '.

【０１０２】また、光源１から出射した光ビームの透光
部材６０上の拡がりを参照符号１４、スケール２面上の
拡がりを参照符号１０、スケール２で反射された光の透
光部材６０上の拡がりを参照符号１５、スケール２で反
射された光の受光面上の拡がりを参照符号１２、スケー
ル２上の基準位置検出用のパターンで集光された光の透
光部材６０上の拡がりを参照符号１７で示している。The spread of the light beam emitted from the light source 1 on the transparent member 60 is designated by reference numeral 14, the spread on the surface of the scale 2 is designated by reference numeral 10, and the spread of the light reflected by the scale 2 on the transparent member 60. Reference numeral 15 for the spread, reference reference 12 for the spread of the light reflected by the scale 2 on the light receiving surface, and reference reference 12 for the spread on the transparent member 60 of the light condensed by the reference position detection pattern on the scale 2. It is indicated by reference numeral 17.

【０１０３】この実施の形態では、透光部材６０は、全
体として発光素子２１の出射面からスケール２に向かう
光路上の光学的厚さと、スケール２により反射、透過又
は、回折された前記光ビームがスケール２の反射面、透
過面又は回折面から光検出器３の検出面に向かう光路上
の光学的厚さとが等しくなるように形成されているた
め、 （１）前述の（１）式を満たすように、光源１、スケー
ル２、光検出器３を配置することが容易である。In this embodiment, the translucent member 60 has the optical thickness on the optical path from the emission surface of the light emitting element 21 to the scale 2 as a whole and the light beam reflected, transmitted or diffracted by the scale 2. Is formed so that the optical thickness on the optical path from the reflective surface, the transmissive surface, or the diffractive surface of the scale 2 to the detection surface of the photodetector 3 is equal to (1) It is easy to arrange the light source 1, the scale 2, and the photodetector 3 so as to satisfy the condition.

【０１０４】（２）特に、Ｚ１＝Ｚ２とする配置が、図
３の（ａ）に示すように、光検出器３の受光面と発光素
子２１の発光面の高さを同じにするような簡単な配置で
可能になる。(2) In particular, as shown in FIG. 3A, the arrangement of Z1 = Z2 makes the light receiving surface of the photodetector 3 and the light emitting surface of the light emitting element 21 have the same height. It is possible with a simple arrangement.

【０１０５】もし、光源１とスケール２の間隔が前述の
（１）式からずれたとしても、前述の（２）式で示され
るように、回折パターンの拡大倍率は変化しないので、
安定なセンシングが可能である。Even if the distance between the light source 1 and the scale 2 deviates from the above equation (1), the magnification of the diffraction pattern does not change as shown in the above equation (2).
Stable sensing is possible.

【０１０６】なお、この第２の実施の形態の各構成は、
当然、各種の変形、変更が可能である。The respective components of the second embodiment are
Of course, various modifications and changes are possible.

【０１０７】例えば、受光素子アレイ６を形成した半導
体基板上に発光素子２１を直に組み立てるようにしても
よい。For example, the light emitting element 21 may be directly assembled on the semiconductor substrate on which the light receiving element array 6 is formed.

【０１０８】この場合も、透光部材６０は、全体として
発光素子２１の出射面からスケール２に向かう光路上の
光学的厚さと、スケール２により反射、透過又は、回折
された前記光ビームがスケール２の反射面、透過面又
は、回折面から光検出器３の検出面に向かう光路上の光
学的厚さとが等しくなるように形成される。Also in this case, the translucent member 60 as a whole has the optical thickness on the optical path extending from the emission surface of the light emitting element 21 to the scale 2 and the light beam reflected, transmitted or diffracted by the scale 2 as a scale. It is formed so that the optical thickness on the optical path from the reflecting surface, the transmitting surface, or the diffractive surface to the detection surface of the photodetector 3 becomes equal.

【０１０９】また、図２の（ａ）に示した光源１と透光
部材６０及び光検出器３の組を複数配置して、各々の組
に対して第１、第２のトラックパターンを設ける構成も
可能である。Further, a plurality of sets of the light source 1, the transparent member 60 and the photodetector 3 shown in FIG. 2A are arranged, and first and second track patterns are provided for each set. A configuration is also possible.

【０１１０】この場合、各々の組に対して、第１、第２
のトラックパターンを異なるパターンにすれば、例え
ば、スケール２の変位をアブソリュートに検出すること
ができる。In this case, for each set, the first and second
If the track patterns of 1 and 2 are different, for example, the displacement of the scale 2 can be detected absolutely.

【０１１１】また、各々の組の第１、第２のトラックパ
ターンの一部を同じパターンにすれば、スケール２上の
ゴミや欠陥、あるいは、システム全体の誤動作に対して
安定な検出が可能である。Further, if a part of the first and second track patterns of each set is made to be the same pattern, it is possible to stably detect dust and defects on the scale 2 or malfunction of the entire system. is there.

【０１１２】また、光源１については、半導体レーザや
ＬＥＤに限定されるものではなく、例えば、スリット付
きランプ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子など
も含まれる。Further, the light source 1 is not limited to the semiconductor laser and the LED, and includes, for example, a slit lamp, an electroluminescence (EL) element and the like.

【０１１３】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態による光学式検出装置としての光源１と光検出器
３と、透光部材６０の組み合わせ構成について、光ビー
ムの主軸を含む面における断面構成を図３の（ｂ）に示
す。(Third Embodiment) With respect to the combination of the light source 1 and the photodetector 3 as the optical detection device according to the third embodiment of the present invention, and the transparent member 60, the main axis of the light beam is The cross-sectional structure of the plane including the plane is shown in FIG.

【０１１４】この図３の（ｂ）では、前述した第２の実
施の形態として図３の（ａ）で示した第２の透光部材６
０を光源１の上面、又は、受光素子面の少なくともいず
れかに接触した配置を示している。In FIG. 3B, the second light transmitting member 6 shown in FIG. 3A as the above-described second embodiment.
It shows an arrangement in which 0 is in contact with at least one of the upper surface of the light source 1 and the light receiving element surface.

【０１１５】この透光部材６０の屈折率が一様であれ
ば、ｔ１＝ｔ２となるように形成される点は同じであ
る。If the transparent member 60 has a uniform refractive index, it is the same in that it is formed so that t1 = t2.

【０１１６】このようにすることにより、光源１、光検
出器３、透光部材６０を付き当てにより組み立てること
ができるので、組立作業が容易になる。By doing so, the light source 1, the photodetector 3, and the translucent member 60 can be assembled by abutting, so that the assembling work becomes easy.

【０１１７】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１１８】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態による光学式検出装置としての光源１と光検出器
３と透光部材６０の組み合わせ構成について、光ビーム
の主軸を含む面における断面構成を図３の（ｃ）に示
す。(Fourth Embodiment) The combination configuration of the light source 1, the photodetector 3, and the translucent member 60 as the optical detection device according to the fourth embodiment of the present invention includes the main axis of the light beam. The cross-sectional structure of the plane is shown in FIG.

【０１１９】この図３の（ｃ）では、前述した第２の実
施の形態として図３の（ａ）で示した第２の透光部材６
０を光源１の上に配置しない構成である。In FIG. 3C, the second light transmissive member 6 shown in FIG. 3A as the second embodiment described above.
In this configuration, 0 is not placed on the light source 1.

【０１２０】この透光部材６０の屈折率が一様であれ
ば、ｔ１＝ｔ２となるように形成される点は同じであ
る。If the transparent member 60 has a uniform refractive index, it is the same in that it is formed so that t1 = t2.

【０１２１】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１２２】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態による光学式検出装置としての光源１と光検出器
３と透光部材２５の組み合わせ構成について、光ビーム
の主軸を含む面における断面構成を図４の（ｂ）に示
す。(Fifth Embodiment) The combination configuration of the light source 1, the photodetector 3, and the translucent member 25 as the optical detection device according to the fifth embodiment of the present invention includes the principal axis of the light beam. The cross-sectional structure of the plane is shown in FIG.

【０１２３】この図４（ｂ）では、透光部材２５が光源
１を覆う封止部材だけで形成された構成である。In FIG. 4B, the translucent member 25 is formed of only a sealing member that covers the light source 1.

【０１２４】光源１と光検出器３を組み上げ後には、受
光面上の透光部材２５の厚さは、発光素子２１上の透光
部材２５の厚さと同じである。After the light source 1 and the photodetector 3 are assembled, the thickness of the light transmitting member 25 on the light receiving surface is the same as the thickness of the light transmitting member 25 on the light emitting element 21.

【０１２５】このように、光源１を覆う封止部材として
の透光部材２５の形状を適切に設計するだけで、前述の
ような第２の透光部材６０を作成したり、組み立てたり
する必要がない。As described above, by simply designing the shape of the transparent member 25 as the sealing member for covering the light source 1, it is necessary to prepare or assemble the second transparent member 60 as described above. There is no.

【０１２６】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１２７】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
の形態による光学式検出装置としての光源１と光検出器
３、透光部材２５の組み合わせ構成について，光ビーム
の主軸を含む面における断面構成を図５の（ａ）に示
す。(Sixth Embodiment) The combination configuration of the light source 1, the photodetector 3, and the translucent member 25 as the optical detection device according to the sixth embodiment of the present invention includes the main axis of the light beam. The cross-sectional structure of the plane is shown in FIG.

【０１２８】この図５（ａ）では、光検出器３の受光面
が発光素子２１の出射面より低く設定されているが、受
光面上の透光部材２５の厚さｔ１と、発光素子２１上の
透光部材２５の厚さｔ２を異なる値にすることにより、
全体として発光素子２１の出射面からスケール２に向か
う光路上の光学的厚さと、スケール２により反射、透過
又は、回折された前記光ビームがスケール２の反射面、
透過面又は、回折面から光検出器３の検出面に向かう光
路上の光学的厚さとが等しくなるように形成されてい
る。In FIG. 5A, the light receiving surface of the photodetector 3 is set lower than the emitting surface of the light emitting element 21, but the thickness t1 of the light transmitting member 25 on the light receiving surface and the light emitting element 21 are set. By setting the thickness t2 of the upper transparent member 25 to different values,
As a whole, the optical thickness on the optical path from the emission surface of the light emitting element 21 toward the scale 2, and the light beam reflected, transmitted, or diffracted by the scale 2 on the reflection surface of the scale 2,
It is formed so as to have the same optical thickness on the optical path from the transmission surface or the diffraction surface to the detection surface of the photodetector 3.

【０１２９】この場合も、光源１、光検出器３を付き当
てにより組立できるので、組立作業が容易になる。Also in this case, since the light source 1 and the photodetector 3 can be assembled by abutting, the assembling work becomes easy.

【０１３０】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１３１】（第７の実施の形態）本発明の第７の実施
の形態による光学式検出装置としての光源１と光検出器
３、透光部材２５の組み合わせ構成について、光ビーム
の主軸を含む面における断面構成を図５の（ｂ）に示
す。(Seventh Embodiment) The combination configuration of the light source 1, the photodetector 3, and the translucent member 25 as the optical detection device according to the seventh embodiment of the present invention includes the main axis of the light beam. The cross-sectional structure of the plane is shown in FIG.

【０１３２】この図５の（ｂ）では、光検出器３の受光
面が発光素子２１の光ビーム出射面より高く設定されて
いる点を除き、図５の（ａ）の場合と同様である。5B is similar to the case of FIG. 5A except that the light receiving surface of the photodetector 3 is set higher than the light beam emitting surface of the light emitting element 21. .

【０１３３】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１３４】（第８の実施の形態）本発明の第８の実施
の形態による光学式検出装置としての光学式エンコーダ
の構成について、図６の（ａ）乃至（ｃ）に示す。(Eighth Embodiment) FIGS. 6A to 6C show the structure of an optical encoder as an optical detection device according to an eighth embodiment of the present invention.

【０１３５】図６の（ａ）は、スケール２の詳細な拡大
図、図６の（ｂ）は、透光部材６０の詳細な拡大図、図
６の（ｃ）は、光源１及び光検出器３の詳細な拡大図を
示している。6A is a detailed enlarged view of the scale 2, FIG. 6B is a detailed enlarged view of the translucent member 60, and FIG. 6C is a light source 1 and light detection. The detailed enlarged view of the container 3 is shown.

【０１３６】この第８の実施の形態による光学式エンコ
ーダの全体の配置図は、前述した第２の実施の形態と同
様である。The overall layout of the optical encoder according to the eighth embodiment is similar to that of the above-described second embodiment.

【０１３７】本実施の形態において、第２の実施の形態
と同様な部分については説明を省略する。In this embodiment, the description of the same parts as those in the second embodiment will be omitted.

【０１３８】光源１から出射した光ビームは透光部材６
０上で領域１４で示された範囲に光ビームが拡がってお
り、この光ビームの拡がり領域１４の一部には、透光部
材６０上に光学機能素子としての回折格子６１が形成さ
れている。The light beam emitted from the light source 1 is transmitted by the light transmitting member 6.
The light beam spreads in the range indicated by the region 14 on the light transmission surface 0, and a diffraction grating 61 as an optical functional element is formed on the light transmitting member 60 in a part of the light beam spread region 14. .

【０１３９】また、光源１から出射した光ビームの一部
が回折格子６１により回折された光を検出するための第
３の光検出器として受光素子５９が、前述の第２の光検
出器３′として機能する受光素子５５と同じ基板上に形
成されている。Further, the light receiving element 59 is the third photodetector for detecting the light in which a part of the light beam emitted from the light source 1 is diffracted by the diffraction grating 61, and the above-mentioned second photodetector 3 is used. It is formed on the same substrate as the light receiving element 55 functioning as'.

【０１４０】次に、この第８の実施の形態の作用を説明
する。Next, the operation of the eighth embodiment will be described.

【０１４１】光源１から出射した光ビームの一部が回折
格子６１により回折され、第３の光検出器である受光素
子５９により検出される。A part of the light beam emitted from the light source 1 is diffracted by the diffraction grating 61 and detected by the light receiving element 59 which is the third photodetector.

【０１４２】この第３の光検出器５９の出力は光源１の
出力に比例しているため、該第３の光検出器５９の出力
をフィードバックして光源の出力を一定にしたり、ある
いは、前述の第１、第２の光検出器３，３′の出力信号
を光源１の出力状態に応じて補正する等のことが可能に
なり、安定かつ高精度な検出が可能となる。Since the output of the third photodetector 59 is proportional to the output of the light source 1, the output of the third photodetector 59 is fed back to make the output of the light source constant, or It is possible to correct the output signals of the first and second photodetectors 3 and 3'according to the output state of the light source 1, and to perform stable and highly accurate detection.

【０１４３】なお、この実施の形態の各構成は、当然、
各種の変形・変更が可能である。It should be noted that each component of this embodiment is, of course,
Various modifications and changes are possible.

【０１４４】例えば、透光部材６０上に形成される光学
機能素子は回折格子６１に限定されるものではない。For example, the optical function element formed on the transparent member 60 is not limited to the diffraction grating 61.

【０１４５】また、光学機能素子を集積する目的も、光
出力のモニタ機能に限定されるものではなく、多様な目
的で使用される。Further, the purpose of integrating the optical functional elements is not limited to the function of monitoring the optical output, and it is used for various purposes.

【０１４６】従って、これらの目的にに応じて、光学機
能素子として、例えば、ミラー、ホログラム位相板など
が形成される。Therefore, according to these purposes, for example, a mirror, a hologram phase plate, etc. are formed as an optical functional element.

【０１４７】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１４８】（第９の実施の形態）本発明の第９の実施
の形態による光学式検出装置としての光学式エンコーダ
の構成について、図７の（ａ）乃至（ｄ）に示す。(Ninth Embodiment) FIGS. 7A to 7D show the structure of an optical encoder as an optical detection device according to a ninth embodiment of the present invention.

【０１４９】図７の（ａ）は、全体の断面図、図７の
（ｂ）は、スケール２の詳細な拡大図、図７の（ｃ）
は、透光部材６０の詳細な拡大図、図７の（ｄ）は、光
源１及び光検出器３の詳細な拡大図を示している。FIG. 7 (a) is a sectional view of the whole, FIG. 7 (b) is a detailed enlarged view of the scale 2, and FIG. 7 (c).
Shows a detailed enlarged view of the translucent member 60, and FIG. 7D shows a detailed enlarged view of the light source 1 and the photodetector 3.

【０１５０】なお、本実施の形態において、前述した第
２の実施の形態と同様な部分については説明を省略す
る。In the present embodiment, the description of the same parts as those in the above-mentioned second embodiment will be omitted.

【０１５１】光源１から出射した光ビームは透光部材６
０上で領域１４で示された範囲に光ビームが拡がってお
り、この光ビームの拡がり領域１４には、透光部材６０
上に分岐光学素子として機能する回折格子６３が形成さ
れている。The light beam emitted from the light source 1 is transmitted through the translucent member 6.
0, the light beam spreads in the range indicated by the region 14, and in the spread region 14 of the light beam, the transparent member 60
A diffraction grating 63 that functions as a branch optical element is formed on the top.

【０１５２】また、この回折格子６３の両側には、さら
に、二つの回折格子６３ａ，６３ｂが同じ透光部材６０
上に分岐光学素子として機能する回折格子６３と同じピ
ッチでかつ、同じ方向にビーム回折機能を有するように
形成されている。Further, on both sides of the diffraction grating 63, two diffraction gratings 63a and 63b are further provided with the same light transmitting member 60.
It is formed so as to have a beam diffraction function in the same pitch and in the same direction as the diffraction grating 63 functioning as a branch optical element.

【０１５３】次に、この第９の実施の形態の作用を説明
する。Next, the operation of the ninth embodiment will be described.

【０１５４】光源１から出射した光ビームが透光部材６
０上に形成された回折格子６３により分岐され、スケー
ル上の第１のトラックパターン４と第２のトラックパタ
ーン５に照射され、各々、スケール２面にて光ビームが
反射されて再度、透光部材６０上に形成された回折格子
６３ａ，６３ｂにより光ビームの方向を出射ビームの方
向と平行に修正され、各々の光ビームが第１の光検出器
３として機能する受光素子アレイ６及び、第２の光検出
器３′として機能する受光素子５５に入射される。The light beam emitted from the light source 1 is transmitted by the transparent member 6.
0 is split by the diffraction grating 63 formed on the scale 0, and the first track pattern 4 and the second track pattern 5 on the scale are irradiated with the light beam. By the diffraction gratings 63a and 63b formed on the member 60, the direction of the light beam is corrected to be parallel to the direction of the emitted beam, and each light beam has a light-receiving element array 6 that functions as the first photodetector 3, and It is incident on the light receiving element 55 that functions as the second photodetector 3 '.

【０１５５】ここで、光源１から出射した光ビームの透
光部材６０上の拡がりを参照符号１４、スケール２面上
の拡がりを参照符号１０、スケール２で反射された光の
透光部材６０上の拡がりを参照符号１５、スケール２で
反射された光の受光面上の拡がりを参照符号１２、スケ
ール２上の基準位置検出用のパターンで集光された光の
透光部材６０上の拡がりを参照符号１８で示している。Here, the spread of the light beam emitted from the light source 1 on the transparent member 60 is designated by reference numeral 14, the spread on the surface of the scale 2 is designated by reference numeral 10, and the spread of the light reflected by the scale 2 on the transparent member 60. Is the reference numeral 15, the spread of the light reflected by the scale 2 on the light receiving surface is the reference numeral 12, and the spread of the light condensed by the pattern for detecting the reference position on the scale 2 is on the transparent member 60. It is designated by reference numeral 18.

【０１５６】なお、この第９の実施の形態の各構成は、
当然、各種の変形、変更が可能である。The respective components of the ninth embodiment are as follows.
Of course, various modifications and changes are possible.

【０１５７】例えば、透光部材６０上に形成された３つ
の回折格子６３，６３ａ，６３ｂは共通のものとして形
成されてもよい。For example, the three diffraction gratings 63, 63a, 63b formed on the transparent member 60 may be formed in common.

【０１５８】また、これらの３つの回折格子６３，６３
ａ，６３ｂは必ずしも、同じピッチや同じ方向にビーム
回折機能を有するような必要はない。In addition, these three diffraction gratings 63, 63
It is not always necessary that a and 63b have a beam diffracting function in the same pitch and the same direction.

【０１５９】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１６０】（第１０の実施の形態）本発明の第１０の
実施の形態による光学式検出装置としての光学式エンコ
ーダの構成について、図８の（ａ）乃至（ｃ）に示す。(Tenth Embodiment) The construction of an optical encoder as an optical detection device according to a tenth embodiment of the present invention is shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c).

【０１６１】図８の（ａ）は、スケール２の詳細な拡大
図、図８の（ｂ）は、透光部材６０の詳細な拡大図、図
８の（ｃ）は、光源１及び光検出器３の詳細な拡大図を
示している。FIG. 8A is a detailed enlarged view of the scale 2, FIG. 8B is a detailed enlarged view of the translucent member 60, and FIG. 8C is the light source 1 and light detection. The detailed enlarged view of the container 3 is shown.

【０１６２】この第１０の実施の形態による光学式エン
コーダの全体の配置図は、前述した第２の実施の形態と
同様である。The overall layout of the optical encoder according to the tenth embodiment is similar to that of the second embodiment described above.

【０１６３】なお、本実施の形態において、前述した第
２の実施の形態と同様な部分については説明を省略す
る。In this embodiment, the description of the same parts as those in the above-mentioned second embodiment will be omitted.

【０１６４】光源１から出射した光ビームがスケール２
上の第２のトラックパターン５により反射され、第２の
光検出器３′に至る光路上には、光透過部材６０にホロ
グラムレンズ６２が一体形成されている。The light beam emitted from the light source 1 is the scale 2
A hologram lens 62 is integrally formed on the light transmitting member 60 on the optical path that is reflected by the second track pattern 5 and reaches the second photodetector 3 '.

【０１６５】第２のトラックパターン５には、基準位置
検出用の所定幅の反射パターン６４が形成されている。On the second track pattern 5, a reflection pattern 64 having a predetermined width for detecting a reference position is formed.

【０１６６】次に、この第１０の実施の形態の作用を説
明する。Next, the operation of the tenth embodiment will be described.

【０１６７】光源１から出射した光ビームの一部は、透
光部材６０を通過した後、スケール２上の第２のトラッ
クパターン５に照射され、スケール２面にて光ビームが
反射されて再度、透光部材６０上に形成されたホログラ
ムレンズ６２により集光され、スケール２と光源１は基
準位置の配置関係になると、第２の光検出器３′として
機能する受光素子５５に入射する。After passing through the translucent member 60, a part of the light beam emitted from the light source 1 is applied to the second track pattern 5 on the scale 2, and the light beam is reflected by the surface of the scale 2 again. The light is condensed by the hologram lens 62 formed on the light transmitting member 60, and when the scale 2 and the light source 1 are in the reference position, the light enters the light receiving element 55 that functions as the second photodetector 3 '.

【０１６８】この実施の形態では、基準位置検出のため
に使うレンズをスケール２面上ではなく、光透過部材６
０上に形成した点に特徴がある。In this embodiment, the lens used for detecting the reference position is not on the scale 2 surface but on the light transmitting member 6
It is characterized in that it is formed on 0.

【０１６９】通常のエンコーダの動作においては、スケ
ール２と光源１及び光検出器３の位置関係が僅かに変動
するため、レンズにより集光した光のビームウェストを
正確に受光面上に設定することは難しいが、この実施の
形態では、光源１、光透過部材６０、光検出器３の３者
を互いに固定することにより、このような不具合を解消
することができる。In a normal encoder operation, since the positional relationship between the scale 2, the light source 1 and the photodetector 3 slightly changes, the beam waist of the light condensed by the lens should be set accurately on the light receiving surface. However, in this embodiment, by fixing the light source 1, the light transmission member 60, and the photodetector 3 to each other, such a problem can be solved.

【０１７０】なお、この第１０の実施の形態の各構成
は、当然、各種の変形、変更が可能である。Incidentally, each structure of the tenth embodiment can of course be modified or changed in various ways.

【０１７１】例えば、透光部材６０上に形成されたホロ
グラムレンズ６２は、シリンドリカルなホログラムレン
ズに限定されるものではなく、集光作用や一定の光学パ
ターンを生成するものであればよい。For example, the hologram lens 62 formed on the translucent member 60 is not limited to a cylindrical hologram lens, but may be any one that can generate a condensing function or a certain optical pattern.

【０１７２】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１７３】（第１１の実施の形態）本発明の第１１の
実施の形態による光学式検出装置としての光学式エンコ
ーダの構成について、全体の斜視図を図９に示す。(Eleventh Embodiment) FIG. 9 is a perspective view of the entire structure of an optical encoder as an optical detection device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【０１７４】なお、本実施の形態において、前述した第
２の実施の形態と同様な部分については説明を省略す
る。In the present embodiment, description of the same parts as those in the above-mentioned second embodiment will be omitted.

【０１７５】本実施の形態では、第２の実施の形態と比
較して、スケール２上の第１、第２のトラックパターン
４，５に照射される光ビームの光源を第１の光源１及び
第２の光源１′として別に配置した点が異なる。In this embodiment, as compared with the second embodiment, the light sources of the light beams with which the first and second track patterns 4 and 5 on the scale 2 are irradiated are changed to the first light source 1 and the second light source 1. They are different in that they are separately arranged as the second light source 1 '.

【０１７６】次に、この第１１の実施の形態の作用を説
明する。Next, the operation of the eleventh embodiment will be described.

【０１７７】第１の光源１及び第２の光源１，１′から
出射した光ビームの一部は、各々、透光部材６０を通過
した後、スケール２上の第１、第２のトラックパターン
４，５に照射され、スケール２面にて光ビームが反射さ
れて再度、透光部材６０を通過した後に、第１及び第２
の光検出器３，３′に入射する以外は、第２の実施の形
態と同様である。Part of the light beams emitted from the first light source 1 and the second light sources 1 and 1 ′ respectively pass through the translucent member 60, and then the first and second track patterns on the scale 2. 4 and 5, the light beam is reflected on the surface of the scale 2 and again passes through the translucent member 60.
The second embodiment is the same as the second embodiment except that the light is incident on the photodetectors 3 and 3 '.

【０１７８】第１及び第２の光源１，１′の間隔、ま
た、これに対応した第１及び第２のトラックパターン
４，５の間隔を光ビームの拡がりに関わらず大きく設定
することが可能であるため、スケール２と光源１，１′
の図示ｙ方向の配置許容度を大きく設定することができ
る。The distance between the first and second light sources 1 and 1'and the distance between the corresponding first and second track patterns 4 and 5 can be set to be large irrespective of the spread of the light beam. Therefore, the scale 2 and the light sources 1, 1 '
It is possible to set a large placement tolerance in the y direction in the figure.

【０１７９】なお、この第１１の実施の形態の各構成
は、当然、各種の変形、変更が可能である。Incidentally, various modifications and changes can naturally be made to the respective structures of the eleventh embodiment.

【０１８０】例えば、光源１，１′及びトラックパター
ン４，５の組は２組に限定されず、３組以上の複数組の
構成にすることもできる。For example, the set of the light sources 1 and 1'and the track patterns 4 and 5 is not limited to two sets, and a plurality of sets of three or more sets may be used.

【０１８１】なお、本実施の形態は、光学式エンコーダ
に限らず、一般の光学式検出装置に適用できる。The present embodiment can be applied not only to the optical encoder but also to a general optical detecting device.

【０１８２】[0182]

【発明の効果】従って、以上説明したように、本発明に
よれば、例えば、対象物に取り付けられた反射物の動き
を検出するような光学式検出装置において、移動量等の
検出に誤差が生じたり、あるいは、検出信号の乱れが生
じることがないようにした光学式検出装置を提供するこ
とができる。As described above, according to the present invention, for example, in an optical detection device for detecting the movement of a reflecting object attached to an object, there is an error in detecting the amount of movement. It is possible to provide an optical detection device that does not generate or disturb the detection signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による光学
式検出装置の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an optical detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】図２は、本発明の第２の実施の形態による光学
式検出装置の要部の構成を示すもので、図２の（ａ）
は、全体の分解斜視図、図２の（ｂ）は、スケール２の
詳細な拡大図、図２の（ｃ）は、透光部材６０の詳細な
拡大図、図２の（ｄ）は、光源１及び光検出器３の詳細
な拡大図を示している。FIG. 2 shows a configuration of a main part of an optical detection device according to a second embodiment of the present invention, and FIG.
2 is an exploded perspective view of the whole, FIG. 2B is a detailed enlarged view of the scale 2, FIG. 2C is a detailed enlarged view of the translucent member 60, and FIG. A detailed enlarged view of the light source 1 and the photodetector 3 is shown.

【図３】図３の（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に
よる光学式検出装置の要部の構成を示すもので、光源１
部分及び透光部材６０部分の断面図である。図３の
（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態による光学式検出
装置としての光源１と光検出器３と、透光部材６０の組
み合わせ構成について示す、光ビームの主軸を含む面に
おける断面図である。図３の（ｃ）は、本発明の第４の
実施の形態による光学式検出装置としての光源１と光検
出器３と、透光部材６０の組み合わせ構成について示
す、光ビームの主軸を含む面における断面図である。FIG. 3A shows a configuration of a main part of an optical detection device according to a second embodiment of the present invention, in which a light source 1
It is sectional drawing of a part and the transparent member 60 part. FIG. 3B shows a surface including the principal axis of the light beam, which shows a combination configuration of the light source 1, the photodetector 3, and the translucent member 60 as the optical detection device according to the third embodiment of the present invention. FIG. FIG. 3C shows a surface including the principal axis of the light beam, which shows a combination configuration of the light source 1, the photodetector 3, and the translucent member 60 as the optical detection device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG.

【図４】図４の（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に
よる光学式検出装置としての光源１と光検出器３と、透
光部材６０及び透光部材２５の組み合わせ構成について
示す、光ビームの主軸を含む面における断面図である。
図４の（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態による光学
式検出装置としての光源１と光検出器３と、透光部材２
５の組み合わせ構成について示す、光ビームの主軸を含
む面における断面図である。FIG. 4A shows a combination configuration of a light source 1 and a photodetector 3 as an optical detection device according to a second embodiment of the present invention, a transparent member 60 and a transparent member 25. It is sectional drawing in the surface containing the main axis of the light beam shown.
FIG. 4B shows a light source 1, a photodetector 3, and a translucent member 2 as an optical detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a combination configuration of No. 5 in a plane including a main axis of a light beam.

【図５】図５の（ａ）は、本発明の第６の実施の形態に
よる光学式検出装置としての光源１と光検出器３と、透
光部材２５の組み合わせ構成について示す、光ビームの
主軸を含む面における断面図である。図５の（ｂ）は、
本発明の第７の実施の形態による光学式検出装置として
の光源１と光検出器３と、透光部材２５の組み合わせ構
成について示す、光ビームの主軸を含む面における断面
図である。FIG. 5A is a diagram showing a combination of a light source 1, a photodetector 3 as an optical detection device according to a sixth embodiment of the present invention, and a translucent member 25, showing a light beam. It is sectional drawing in the surface containing a main axis. FIG. 5B shows
It is sectional drawing in the surface containing the principal axis of a light beam which shows the light source 1 and the photodetector 3 as an optical detection apparatus by the 7th Embodiment of this invention, and the combination structure of the transparent member 25.

【図６】図６は、本発明の第８の実施の形態による光学
式検出装置の要部の構成を示すもので、図６の（ａ）
は、スケール２の詳細な拡大図、図６の（ｂ）は、透光
部材６０の詳細な拡大図、図６の（ｃ）は、光源１及び
光検出器３の詳細な拡大図を示している。FIG. 6 shows a structure of a main part of an optical detection device according to an eighth embodiment of the present invention, which is shown in FIG.
6 is a detailed enlarged view of the scale 2, FIG. 6B is a detailed enlarged view of the translucent member 60, and FIG. 6C is a detailed enlarged view of the light source 1 and the photodetector 3. ing.

【図７】図７は、本発明の第９の実施の形態による光学
式検出装置の要部の構成を示すもので、図７の（ａ）
は、全体の断面図、図７の（ｂ）は、スケール２の詳細
な拡大図、図７の（ｃ）は、透光部材６０の詳細な拡大
図、図７の（ｄ）は、光源１及び光検出器３の詳細な拡
大図を示している。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part of an optical detection device according to a ninth embodiment of the present invention, and FIG.
7 is a sectional view of the whole, FIG. 7B is a detailed enlarged view of the scale 2, FIG. 7C is a detailed enlarged view of the translucent member 60, and FIG. 7D is a light source. 1 shows a detailed enlargement of 1 and the photodetector 3.

【図８】図８は、本発明の第１０の実施の形態による光
学式検出装置の要部の構成を示すもので、図８の（ａ）
は、スケール２の詳細な拡大図、図８の（ｂ）は、透光
部材６０の詳細な拡大図、図８の（ｃ）は、光源１及び
光検出器３の詳細な拡大図を示している。FIG. 8 shows a structure of a main part of an optical detection device according to a tenth embodiment of the present invention, which is shown in FIG.
Is a detailed enlarged view of the scale 2, FIG. 8B is a detailed enlarged view of the translucent member 60, and FIG. 8C is a detailed enlarged view of the light source 1 and the photodetector 3. ing.

【図９】図９は、本発明の第１１の実施の形態による光
学式検出装置としての光学式エンコーダの構成について
示す全体の分解斜視図である。FIG. 9 is an overall exploded perspective view showing a configuration of an optical encoder as an optical detection device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図１０】図１０の（ａ），（ｂ）は、光学式検出装置
の構成に関する第１の従来例に使用される小型のセンサ
用光源１を示す断面図である。10A and 10B are cross-sectional views showing a small-sized sensor light source 1 used in the first conventional example relating to the configuration of the optical detection device.

【図１１】図１１は、図１０の（ａ），（ｂ）に示した
光源１を利用した光学式検出装置の第１の従来例を示す
断面図である。11 is a cross-sectional view showing a first conventional example of an optical detection device using the light source 1 shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b).

【図１２】図１２は、光学式検出装置の第２の従来例と
して、スケールの移動を検出するエンコーダの構成に関
する従来例を示す分解斜視図である。FIG. 12 is an exploded perspective view showing a conventional example of a configuration of an encoder for detecting movement of a scale as a second conventional example of the optical detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…光源、 ２１…ＬＥＤチップ、 ２…スケール、 ２２…ヒートシンク、 ３…光検出器、 ２３…リード線、 ４…スケール上の移動量検出用トラックパターン、 ２４…リード線、 ５…スケール上の基準位置検出用トラックパターン、 ２５…透光部材、 ６…受光素子アレイ、 ２６…ワイヤボンドバンプ、 ７…基準位置検出用受光素子、 ２７…（配線）ワイヤ、 ８…出射ビームの主軸、 ２８…電極プレート、 ９…出射ビーム拡がり、 ２９…絶縁材、 ９′…光源から凹面鏡レンズに向かう光ビームの拡が
り、 ３０…側面封止部材、 １０…スケール面における出射ビームの拡がり、 ３１…透明封止部材、 １１…出射ビームが対象物またはスケールにより反射又
は透過、回折された後の光ビーム拡がり、 ５１…受光素子アレイのうちＡ相信号検出部、 ５２…受光素子アレイのうちＢ相信号検出部、 １１′…凹面鏡レンズから光検出器に向かう光ビームの
拡がり、 ５３…受光素子アレイのうちＡ−相信号検出部、 ５４…受光素子アレイのうちＢ−相信号検出部、 １２…出射ビームが対象物又はスケールにより反射又は
透過、回折された後の光検出器の受光面上における光ビ
ーム拡がり、 ５５…基準位置検出用受光素子、 ５６…集積回路、 ５７…集積回路、 １３…ビーム出射窓、 ５８…受光素子、 １４…光源から対象物又はスケールに向かう光ビームの
透光部材上における拡がり、 ５９…受光素子、 ６０…透光部材、 １５…出射ビームが対象物またスケールにより反射又は
透過、回折された後の透光部材上における光ビーム拡が
り、 ６１…回折格子、 ６２…集光用ホログラム、 ６３，６３ａ，６３ｂ…分岐光学素子または回折格子、 ６４…所定幅の反射パターン、 １７…出射ビームがスケール上の基準位置検出用トラッ
クパターンにより反射又は透過、回折された後の透光部
材上における光ビーム拡がり、 ６５…スリット部材、 ７０…基板、 ７１…電極パッド、 １８…出射ビームがスケール上の基準位置検出用トラッ
クパターンにより反射又は透過、回折された後の光検出
器の受光面上における光ビーム拡がり、 ８０…出射ビームが透光部材に作りつけられた分岐光学
素子により分岐された後の光ビームの主軸、 ８１…出射ビームが透光部材に作りつけられた分岐光学
素子により分岐された後の光ビームの主軸、 ９０…対象物に取り付けられた凹面鏡レンズ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source, 21 ... LED chip, 2 ... Scale, 22 ... Heat sink, 3 ... Photodetector, 23 ... Lead wire, 4 ... Track pattern for movement amount detection on scale, 24 ... Lead wire, 5 ... On scale Reference position detecting track pattern, 25 ... Light transmitting member, 6 ... Light receiving element array, 26 ... Wire bond bump, 7 ... Reference position detecting light receiving element, 27 ... (Wiring) wire, 8 ... Main axis of outgoing beam, 28 ... Electrode plate, 9 ... Outgoing beam spread, 29 ... Insulating material, 9 '... Spread of light beam from light source toward concave mirror lens, 30 ... Side sealing member, 10 ... Spread of exit beam on scale surface, 31 ... Transparent sealing A member, 11 ... A light beam spread after the outgoing beam is reflected, transmitted, or diffracted by an object or scale, 51 ... A phase communication in the light receiving element array Detecting unit, 52 ... B-phase signal detecting unit in the light-receiving element array, 11 '... Spread of light beam from concave mirror lens to photodetector, 53 ... A-phase signal detecting unit in the light-receiving element array, 54 ... Light-receiving element B-phase signal detection part of the array, 12 ... Light beam spread on the light receiving surface of the photodetector after the emitted beam is reflected, transmitted or diffracted by the object or scale, 55 ... Reference position detection light receiving element, 56 ... Integrated circuit, 57 ... Integrated circuit, 13 ... Beam exit window, 58 ... Photodetector, 14 ... Spread of light beam from light source toward object or scale on translucent member, 59 ... Photodetector, 60 ... Translucent A member, 15 ... A light beam spread on the light-transmitting member after the outgoing beam is reflected, transmitted, or diffracted by the object or scale, 61 ... Diffraction grating, 62 ... , 63, 63a, 63b ... Branching optical element or diffraction grating, 64 ... Reflection pattern of predetermined width, 17 ... On translucent member after outgoing beam is reflected, transmitted or diffracted by reference position detection track pattern on scale Divergence of the light beam at 65, slit member, 70, substrate, 71, electrode pad, 18 ... on the light receiving surface of the photodetector after the outgoing beam is reflected, transmitted or diffracted by the reference position detection track pattern on the scale , The main axis of the light beam after the outgoing beam is branched by the branching optical element built in the light transmitting member, 81 ... The outgoing beam is branched by the branching optical element built in the transparent member The main axis of the light beam after the irradiation, 90 ... A concave mirror lens attached to the object.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA07 AA09 BB15 DD04 FF15 GG06 GG07 HH04 JJ02 JJ05 JJ25 LL10 LL19 LL28 LL42 LL51 MM02 PP12 UU08 2F103 BA06 CA01 CA02 CA03 CA04 EB02 EB06 EB07 EB16 EB32 EC05 FA12    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2F065 AA07 AA09 BB15 DD04 FF15                       GG06 GG07 HH04 JJ02 JJ05                       JJ25 LL10 LL19 LL28 LL42                       LL51 MM02 PP12 UU08                 2F103 BA06 CA01 CA02 CA03 CA04                       EB02 EB06 EB07 EB16 EB32                       EC05 FA12

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 対象物に光を照射する発光素子と、 前記対象物において反射、透過又は回折された前記発光
素子からの光を検出する光検出器と、 前記発光素子から前記対象物までの光路中又は前記対象
物から前記光検出器までの光路中の少なくとも一方に配
置された１つ又は複数の透光部材を含む、前記発光素子
の射出面から前記対象物の被照射部分までの光学距離と
前記対象物の被照射部分から前記光検出器の検出面まで
の光学距離とを略等しくする手段と、 を備えることを特徴とする光学式検出装置。1. A light emitting element for irradiating an object with light; a photodetector for detecting light from the light emitting element reflected, transmitted or diffracted in the object; and a light emitting element to the object. Optics from the emission surface of the light emitting element to the illuminated portion of the object, including one or more light-transmissive members arranged in at least one of the optical path or the optical path from the object to the photodetector. A means for making the distance and the optical distance from the irradiated portion of the object to the detection surface of the photodetector substantially equal to each other. 【請求項２】 対象物に光を照射する発光素子と、 前記対象物において反射、透過又は回折された前記発光
素子からの光を検出する光検出器と、 前記発光素子から前記対象物を経由し前記光検出器に至
る光路中に配置された、第１及び第２の透光部材とを有
し、 前記第１の透光部材及び前記第２の透光部材によって、
前記発光素子の射出面から前記対象物の被照射部分まで
の光学距離と前記対象物の被照射部分から前記光検出器
の検出面までの光学距離とが略等しくなるように構成さ
れていることを特徴とする光学式検出装置。2. A light emitting element for irradiating an object with light, a photodetector for detecting light reflected, transmitted or diffracted by the object from the light emitting element, and the light emitting element via the object. And a first and a second translucent member arranged in an optical path leading to the photodetector, and by the first translucent member and the second translucent member,
The optical distance from the emission surface of the light emitting element to the illuminated portion of the object and the optical distance from the illuminated portion of the object to the detection surface of the photodetector are substantially equal. An optical detection device characterized by. 【請求項３】 対象物に光を照射する発光素子と、 前記対象物において反射、透過又は回折された前記発光
素子からの光を検出する光検出器と、 前記発光素子から前記対象物を経由し前記光検出器に至
る光路中に配置された第１及び第２の透光部材とを備
え、 ここで、ｎ１０は、前記発光素子から前記対象物に至る
光路中における前記第１の透光部材の屈折率、 ｔ１０は、前記発光素子から前記対象物に至る光路中に
おける前記第１の透光部材の光主軸方向厚さ、 ｎ２０は、前記発光素子から前記対急物に至る光路中に
おける前記第２の透光部材の屈折率、 ｔ２０は、前記発光素子から前記対象物に至る光路中に
おける前記第２の透光部材の光主軸方向厚さ、 ｎ１１は、前記対象物から前記光検出器に至る光路中に
おける前記第１の透光部材の屈折率、 ｔ１１は、前記対象物から前記光検出器に至る光路中に
おける前記第１の透光部材の光主軸方向厚さ、 ｎ２１は、前記対象物から前記光検出器に至る光路中に
おける前記第２の透光部材の屈折率、 ｔ２１は、前記対象物から前記光検出器に至る光路中に
おける前記第２の透光部材の光主軸方向厚さであり、 前記ｔ１０とｔ１１の一方はゼロでもよく、前記ｔ２０
とｔ２１の一方はゼロでもよいものとするとき、次式 ｎ１０・ｔ１０＋ｎ２０・ｔ２０＝ｎ１１・ｔ１１＋ｎ
２１・ｔ２１ の関係が略成立するように構成されていることを特徴と
する光学式検出装置。3. A light emitting element for irradiating an object with light, a photodetector for detecting light from the light emitting element reflected, transmitted or diffracted by the object, and the light emitting element via the object. And a first and a second translucent member arranged in the optical path leading to the photodetector, where n10 is the first translucent member in the optical path leading from the light emitting element to the object. Refractive index of the member, t10 is the thickness in the optical principal axis direction of the first light transmitting member in the optical path from the light emitting element to the object, n20 is in the optical path from the light emitting element to the object to be extinguished Refractive index of the second light transmissive member, t20 is the thickness in the optical principal axis direction of the second light transmissive member in the optical path from the light emitting element to the object, and n11 is the light detection from the object. First light transmission in the optical path to the vessel Refractive index of the material, t11 is the thickness in the optical principal axis direction of the first light transmitting member in the optical path from the object to the photodetector, n21 is in the optical path from the object to the photodetector The refractive index of the second light transmissive member in, t21 is the thickness in the direction of the main optical axis of the second light transmissive member in the optical path from the object to the photodetector, and one of t10 and t11 May be zero and t20
When one of t21 and t21 may be zero, the following equation n10 · t10 + n20 · t20 = n11 · t11 + n
An optical detection device characterized in that the relationship of 21 · t21 is substantially established. 【請求項４】 前記第１の透光部材と前記第２の透光部
材は、互いに嵌合可能に構成されていることを特徴とす
る請求項２又は３記載の光学式検出装置。4. The optical detection device according to claim 2, wherein the first light-transmissive member and the second light-transmissive member are configured so that they can be fitted to each other. 【請求項５】 前記発光素子の射出面と前記光検出器の
検出面が略同一平面上に配置されていることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載の光学式検出装置。5. The optical detection device according to claim 1, wherein the emission surface of the light emitting element and the detection surface of the photodetector are arranged on substantially the same plane. 【請求項６】 前記第１の透光部材は前記発光素子と一
体化されていることを特徴とする請求項２乃至５のいず
れかに記載の光学式検出装置。6. The optical detection device according to claim 2, wherein the first light transmissive member is integrated with the light emitting element. 【請求項７】 前記第１の透光部材と前記第２の透光部
材がともに前記発光素子と一体化されていることを特徴
とする請求項２乃至５のいずれかに記載の光学式検出装
置。7. The optical detection device according to claim 2, wherein both the first light transmitting member and the second light transmitting member are integrated with the light emitting element. apparatus. 【請求項８】 前記対象物はエンコーダスケールである
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光
学式検出装置。8. The optical detection device according to claim 1, wherein the object is an encoder scale. 【請求項９】 前記光検出器は少なくとも１群の受光素
子アレイを有し、 ここで、Ｚ１は、前記発光素子から射出した光が前記エ
ンコーダスケールに至る光学的距離、 Ｚ２は、前記エンコーダスケールで反射、透過又は回折
された光が前記光検出器の検出面に至る光学的距離、 Ｐ１は、前記エンコーダスケールのパターンピッチであ
るとするとき、 前記１群の受光素子アレイは、前記エンコーダスケール
のパターンピッチの方向と同じ方向に、次式 Ｐ２＝Ｐ１（Ｚ１＋Ｚ２）／Ｚ１ の関係を有する周期的な感度分布を有することを特徴と
する請求項８記載の光学式検出装置。9. The photodetector has at least one group of light receiving element arrays, wherein Z1 is an optical distance that light emitted from the light emitting elements reaches the encoder scale, and Z2 is the encoder scale. The optical distance at which the light reflected, transmitted, or diffracted by the light reaches the detection surface of the photodetector, and P1 is the pattern pitch of the encoder scale, the one group of light receiving element arrays is the encoder scale. 9. The optical detection device according to claim 8, wherein the optical detection device has a periodic sensitivity distribution having a relationship of the following expression P2 = P1 (Z1 + Z2) / Z1 in the same direction as the pattern pitch direction. 【請求項１０】 前記エンコーダスケールに対して、前
記発光素子と前記光検出器が同じ側に配置されるととも
に、 ここで、Ｚ１は、前記発光素子から射出した光が前記エ
ンコーダスケールに至る光学的距離、 Ｚ２は、前記エンコーダスケールで反射、透過又は回折
された光が前記光検出器の検出面に至る光学的距離であ
るとするとき、次式 Ｚ１＝Ｚ２ の関係が略成立するように構成されていることを特徴と
する請求項８に記載の光学式検出装置。10. The light emitting element and the photodetector are arranged on the same side with respect to the encoder scale, wherein Z1 is an optical value that light emitted from the light emitting element reaches the encoder scale. The distance, Z2, is configured so that when the light reflected, transmitted or diffracted by the encoder scale is the optical distance to reach the detection surface of the photodetector, the following equation Z1 = Z2 is substantially satisfied. The optical detection device according to claim 8, wherein the optical detection device is provided. 【請求項１１】 前記エンコーダスケールには第１のト
ラックパターンと第２のトラックパターンが形成されて
おり、 前記光検出器は、第１の光検出器と第２の光検出器を含
んでおり、 前記発光素子から射出された光の一部は前記エンコーダ
スケールの第１のトラックパターンに照射され、前記第
１のトラックパターンで反射、透過又は回折された後、
前記第１の光検出器で検出され、 前記発光素子から射出された光の他の一部は前記エンコ
ーダスケールの第２のトラックパターンに照射され、前
記第２のトラックパターンで反射、透過又は回折された
後、前記第２の光検出器で検出されるように構成されて
いることを特徴とする請求項８に記載の光学式検出装
置。11. A first track pattern and a second track pattern are formed on the encoder scale, and the photodetector includes a first photodetector and a second photodetector. After a part of the light emitted from the light emitting element is applied to the first track pattern of the encoder scale and is reflected, transmitted or diffracted by the first track pattern,
The other part of the light emitted from the light emitting element, which is detected by the first photodetector, is applied to the second track pattern of the encoder scale, and is reflected, transmitted, or diffracted by the second track pattern. 9. The optical detection device according to claim 8, wherein the optical detection device is configured to be detected by the second photodetector after being processed. 【請求項１２】 前記少なくとも１つの透光部材の上に
は光学機能素子が形成されており、 前記エンコーダスケール上には複数のトラックパターン
が形成されており、 前記光検出器は複数の光検出器を含んでおり、前記発光
素子から射出された光は前記光学機能素子により複数の
光に分岐され、前記分岐された各々の光が前記エンコー
ダスケールに形成された複数のトラックパターンに照射
され、前記各々のトラックパターンを反射、透過又は回
折した光の強度分布の変位が前記複数の光検出器で検出
されることを特徴とする請求項８に記載の光学式検出装
置。12. An optical functional element is formed on the at least one light-transmitting member, a plurality of track patterns is formed on the encoder scale, and the photodetector includes a plurality of photodetectors. The light emitted from the light emitting element is branched into a plurality of lights by the optical function element, each of the branched light is irradiated to a plurality of track patterns formed on the encoder scale, 9. The optical detection device according to claim 8, wherein the displacement of the intensity distribution of light reflected, transmitted or diffracted from each of the track patterns is detected by the plurality of photodetectors. 【請求項１３】 前記少なくとも１つの透光部材には、
少なくとも１つの光学機能素子が形成されていることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光学式検
出装置。13. The at least one translucent member includes:
The optical detection device according to claim 1, wherein at least one optical function element is formed. 【請求項１４】 前記透光部材を透過した光の少なくと
も一部は、前記光学機能素子により反射または回折され
て、前記光検出器とは異なる別の光検出器で検出される
ように構成されていることを特徴とする請求項１３に記
載の光学式検出装置。14. At least a part of the light transmitted through the translucent member is reflected or diffracted by the optical functional element and detected by another photodetector different from the photodetector. The optical detection device according to claim 13, wherein: