JP2501714B2 - 干渉位置測定装置 - Google Patents
干渉位置測定装置Info
- Publication number
- JP2501714B2 JP2501714B2 JP4122280A JP12228092A JP2501714B2 JP 2501714 B2 JP2501714 B2 JP 2501714B2 JP 4122280 A JP4122280 A JP 4122280A JP 12228092 A JP12228092 A JP 12228092A JP 2501714 B2 JP2501714 B2 JP 2501714B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- grating
- phase
- scale
- web
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000009102 absorption Effects 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
- G01D5/366—Particular pulse shapes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
- G01D5/38—Forming the light into pulses by diffraction gratings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一つの光源と、回折
構造パターンが等しいかあるいは僅かに異なっている少
なくとも二つの回折部材と、回折して相互に干渉する分
割ビーム束を検出する複数の検出器とを用いて、信号を
発生するため光干渉動作する装置に関する。
構造パターンが等しいかあるいは僅かに異なっている少
なくとも二つの回折部材と、回折して相互に干渉する分
割ビーム束を検出する複数の検出器とを用いて、信号を
発生するため光干渉動作する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光電増分式の測長装置や測角装置では、
一定の零点を確認して再現するため基準マークを使用す
ることが知られている。米国特許第 4,677,293号明細書
には、基準パルスを発生する基準マークの構成が開示さ
れている。この場合、位相格子が目盛分割マークとして
使用され、この位相格子が光源のビームを回折させて検
出器に偏向させる。逆相あるいは準逆相信号を評価する
と、照明強度に（および或る限界内で間隔の変化にも）
無関係な基準パルスを与える。この基準パルスのパルス
幅は、大体、目盛ホルダー上の目盛マークの幅と、走査
板中の分割幅によって決まる。明暗の投影に基づくこの
装置を用いると、回折効果のため、高分解能の増分測定
系で要求されているような、非常に狭いパルス幅の基準
パルスを発生させることができない。その外、走査板と
目盛ホルダーを狭い間隔に保持する必要がある。
一定の零点を確認して再現するため基準マークを使用す
ることが知られている。米国特許第 4,677,293号明細書
には、基準パルスを発生する基準マークの構成が開示さ
れている。この場合、位相格子が目盛分割マークとして
使用され、この位相格子が光源のビームを回折させて検
出器に偏向させる。逆相あるいは準逆相信号を評価する
と、照明強度に（および或る限界内で間隔の変化にも）
無関係な基準パルスを与える。この基準パルスのパルス
幅は、大体、目盛ホルダー上の目盛マークの幅と、走査
板中の分割幅によって決まる。明暗の投影に基づくこの
装置を用いると、回折効果のため、高分解能の増分測定
系で要求されているような、非常に狭いパルス幅の基準
パルスを発生させることができない。その外、走査板と
目盛ホルダーを狭い間隔に保持する必要がある。
【０００３】米国特許第 4,778,273号明細書によれば、
上に説明した難点のない基準パルス変換器が知られてい
る。この基準パルス変換器は、格子間隔の異なった周期
的な目盛を有する多数の格子で構成されている。これ等
の格子から、３格子変換器の原理により（J. Willhelm
の学位論文, 「３格子増分変換器−位置変化を測定する
光電検出器」（"Dreigittershrittgeber−photoelektri
sche Aufnehmer zur Messung von Lageaenderungen", T
U Hannover) 周期の異なる信号を導くていいる。フーリ
エ級数によりこれ等の信号を合成している。従って、非
常に幅の狭い基準パルスを発生させることができ、これ
等の基準パルスは走査板と目盛ホルダーの間の間隔に殆
ど依存していない。もっとも、この装置はただ個々の基
準パルスだけでなく、周期的に続くパルスも出力する。
それ故、付加的な手段によってこれ等のパルスを区別す
る必要がある。パルス幅を勝手に大きくすることができ
ないので、一つのパルスを選び出すには相当な経費が必
要になる。
上に説明した難点のない基準パルス変換器が知られてい
る。この基準パルス変換器は、格子間隔の異なった周期
的な目盛を有する多数の格子で構成されている。これ等
の格子から、３格子変換器の原理により（J. Willhelm
の学位論文, 「３格子増分変換器−位置変化を測定する
光電検出器」（"Dreigittershrittgeber−photoelektri
sche Aufnehmer zur Messung von Lageaenderungen", T
U Hannover) 周期の異なる信号を導くていいる。フーリ
エ級数によりこれ等の信号を合成している。従って、非
常に幅の狭い基準パルスを発生させることができ、これ
等の基準パルスは走査板と目盛ホルダーの間の間隔に殆
ど依存していない。もっとも、この装置はただ個々の基
準パルスだけでなく、周期的に続くパルスも出力する。
それ故、付加的な手段によってこれ等のパルスを区別す
る必要がある。パルス幅を勝手に大きくすることができ
ないので、一つのパルスを選び出すには相当な経費が必
要になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】それ故、この発明の課
題は、非常に幅の狭い信号を出力し、広い限界内で照明
強度や、走査格子と目盛ホルダーの間の間隔に依存しな
い、冒頭に述べた種類の装置を提供することにある。更
に、種々異なった構成の基準マークでも基準マークの区
別が可能である必要がある。
題は、非常に幅の狭い信号を出力し、広い限界内で照明
強度や、走査格子と目盛ホルダーの間の間隔に依存しな
い、冒頭に述べた種類の装置を提供することにある。更
に、種々異なった構成の基準マークでも基準マークの区
別が可能である必要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、一つの光源と、回折構造パターンが等しいかあ
るいは僅かに異なり、ほぼ平行な二つの面内で互いに移
動する少なくとも二つの回折部材と、回折して互いに干
渉する分割ビーム束を検出する複数の検出器とを用い
て、位置測定装置で電気信号を発生するため光干渉動作
する装置にあって、回折部材Ａ，Ｂ，Ａ′の回折構造パ
ターンの目盛周期ｄが測定方向の位置ｘに対して常時増
加あるいは減少する関数ｄ(x) で表されることによって
解決されている。
により、一つの光源と、回折構造パターンが等しいかあ
るいは僅かに異なり、ほぼ平行な二つの面内で互いに移
動する少なくとも二つの回折部材と、回折して互いに干
渉する分割ビーム束を検出する複数の検出器とを用い
て、位置測定装置で電気信号を発生するため光干渉動作
する装置にあって、回折部材Ａ，Ｂ，Ａ′の回折構造パ
ターンの目盛周期ｄが測定方向の位置ｘに対して常時増
加あるいは減少する関数ｄ(x) で表されることによって
解決されている。
【０００６】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を、実施例により図面に基づ
きより詳しく説明する。図１には入射光法で動作する測
定装置１が模式的に示してある。三つの回折格子Ａ，
Ｂ，Ａ′は周期目盛を有していない。むしろ、この格子
定数ｄ＝ｄ(x) は測定方向Ｘに沿った位置ｘに応じて変
化する。文献では、このような格子を連続可変格子と称
している。ここでは、先ず連続可変格子Ａ，Ｂ，Ａ′が
等しい目盛を有すると仮定する。図１には、簡単のた
め、ただ数本の回折ビームしか記入していない。コリメ
ート非干渉性の光源Ｌ（ＬＥＤ) の光束は格子Ａで分割
ビーム束に分割される。これ等の分割ビーム束は格子Ｂ
で偏向し、次いで格子Ａ′で重畳して干渉する。検出器
Ｄ-1, Ｄ0,Ｄ1 は、−１.,０．と＋１．回折次数のビー
ム束を検出する。
きより詳しく説明する。図１には入射光法で動作する測
定装置１が模式的に示してある。三つの回折格子Ａ，
Ｂ，Ａ′は周期目盛を有していない。むしろ、この格子
定数ｄ＝ｄ(x) は測定方向Ｘに沿った位置ｘに応じて変
化する。文献では、このような格子を連続可変格子と称
している。ここでは、先ず連続可変格子Ａ，Ｂ，Ａ′が
等しい目盛を有すると仮定する。図１には、簡単のた
め、ただ数本の回折ビームしか記入していない。コリメ
ート非干渉性の光源Ｌ（ＬＥＤ) の光束は格子Ａで分割
ビーム束に分割される。これ等の分割ビーム束は格子Ｂ
で偏向し、次いで格子Ａ′で重畳して干渉する。検出器
Ｄ-1, Ｄ0,Ｄ1 は、−１.,０．と＋１．回折次数のビー
ム束を検出する。
【０００８】測定方向に沿って移動する格子Ｂが位置 x
＝0 にあり、この位置で格子のウェブに合わせて格子
Ａ，Ａ′とＢが対向すれば、位置に依存する格子定数の
影響により分割ビーム束の間の位相差と成るビームの傾
きδΘ，δφ，δφ′が生じ、これ等の位相差は格子定
数ａに依存する。これ等の位相差を小さく維持する必要
がある。何故ならその時のみ検出器Ｄ-1, Ｄ0,Ｄ1 によ
り得られた信号波形Ｓn(x), n＝ -1, 0, 1 が格子Ａ，
Ｂ，Ａ′の間隔ａに無関係であるからである。この場
合、指数「ｎ」はｎ回折次数である。この条件は、局部
的な格子定数ｄ(x)の変化、δd(x)/δx が小さい値に制
限されている時に満たされる。これは、実際には、適当
に長い格子目盛により必ず達成できる。
＝0 にあり、この位置で格子のウェブに合わせて格子
Ａ，Ａ′とＢが対向すれば、位置に依存する格子定数の
影響により分割ビーム束の間の位相差と成るビームの傾
きδΘ，δφ，δφ′が生じ、これ等の位相差は格子定
数ａに依存する。これ等の位相差を小さく維持する必要
がある。何故ならその時のみ検出器Ｄ-1, Ｄ0,Ｄ1 によ
り得られた信号波形Ｓn(x), n＝ -1, 0, 1 が格子Ａ，
Ｂ，Ａ′の間隔ａに無関係であるからである。この場
合、指数「ｎ」はｎ回折次数である。この条件は、局部
的な格子定数ｄ(x)の変化、δd(x)/δx が小さい値に制
限されている時に満たされる。これは、実際には、適当
に長い格子目盛により必ず達成できる。
【０００９】この発明の構想は、一周期が格子定数の半
分に等しい周期信号を出力する通常の３格子変換器から
派出している。連続可変格子を使用する場合には、この
格子は基本的にそれぞれ一定であるが互いに異なった格
子定数の多くの小さな部分格子に分解される。各部分格
子は、格子Ｂが僅かに移動 xすると、異なった周波数の
周期信号を出力する。全ての信号周波数を重ね合わせ
て、非周期的な信号波形Ｓn(x),つまりフーリェ積分で
連続周波数スペクトルの重ね合わせに似ている波形が生
じる。
分に等しい周期信号を出力する通常の３格子変換器から
派出している。連続可変格子を使用する場合には、この
格子は基本的にそれぞれ一定であるが互いに異なった格
子定数の多くの小さな部分格子に分解される。各部分格
子は、格子Ｂが僅かに移動 xすると、異なった周波数の
周期信号を出力する。全ての信号周波数を重ね合わせ
て、非周期的な信号波形Ｓn(x),つまりフーリェ積分で
連続周波数スペクトルの重ね合わせに似ている波形が生
じる。
【００１０】測定方向Ｘの局部的な目盛周期ｄ(x) の種
々の関数依存性は異なった信号波形Ｓn(x) を与える。
ウェブの高さ、ウェブの幅、ウェブの長さ、透過度、吸
収度、ウェブの形状のような格子の他のパラメータを位
置に応じて変化させても、連続可変格子を使用する場
合、信号波形Ｓn(x) に影響を与える。その外、信号波
形Ｓn(x) は個々の部分格子が寄与する個々の周波数成
分の位相角によっても決まる。回折格子Ｂの部分格子中
の個々の格子のウェブを回折格子ＡとＡ′の対応するウ
ェブに対して移動させて、これ等の位相角を可変でき
る。つまり、信号波形Ｓn(x) を広い限界内で可変でき
る。
々の関数依存性は異なった信号波形Ｓn(x) を与える。
ウェブの高さ、ウェブの幅、ウェブの長さ、透過度、吸
収度、ウェブの形状のような格子の他のパラメータを位
置に応じて変化させても、連続可変格子を使用する場
合、信号波形Ｓn(x) に影響を与える。その外、信号波
形Ｓn(x) は個々の部分格子が寄与する個々の周波数成
分の位相角によっても決まる。回折格子Ｂの部分格子中
の個々の格子のウェブを回折格子ＡとＡ′の対応するウ
ェブに対して移動させて、これ等の位相角を可変でき
る。つまり、信号波形Ｓn(x) を広い限界内で可変でき
る。
【００１１】図２には、入射光原理によるこの発明の装
置の一例が示してある。光源Ｌ（ＬＥＤ) のビームは集
光レンズ２で平行ビームにされ、位相格子ＡとＢで回折
して反射される。集光レンズ２の焦点面には、光源Ｌの
０次および高次の回折像が生じる。これ等の回折像は受
光素子Ｄ-1, Ｄ0,Ｄ1 により検出される。受光素子Ｄ-1
とＤ1 は、生じた−１. あるいは＋１. 次の連続可変格
子の種々の回折角を捕捉できるのに充分な長さを持って
いる。
置の一例が示してある。光源Ｌ（ＬＥＤ) のビームは集
光レンズ２で平行ビームにされ、位相格子ＡとＢで回折
して反射される。集光レンズ２の焦点面には、光源Ｌの
０次および高次の回折像が生じる。これ等の回折像は受
光素子Ｄ-1, Ｄ0,Ｄ1 により検出される。受光素子Ｄ-1
とＤ1 は、生じた−１. あるいは＋１. 次の連続可変格
子の種々の回折角を捕捉できるのに充分な長さを持って
いる。
【００１２】図３には、図２の線分 III／III から見た
測定装置の平面図が示してある。光源Ｌは光軸からずら
して配設されている。従って、０次の回折像は光源に戻
ってこなくて、適当に配設されている受光検出器Ｄ0 に
ずれて入射する。しかし、これ等の光源は、０次より高
次のもののみを評価する場合には、光軸上にある。欧州
特許第 0 163 362 B1 号明細書により、格子パラメータ
により生じる回折次数の間の位相のずれを調節できるこ
とが知られている。この位相のずれは、この発明によれ
ば、各周波数成分に対して独立に調節でき、局部的な格
子パラメータをそれに応じて選択している。
測定装置の平面図が示してある。光源Ｌは光軸からずら
して配設されている。従って、０次の回折像は光源に戻
ってこなくて、適当に配設されている受光検出器Ｄ0 に
ずれて入射する。しかし、これ等の光源は、０次より高
次のもののみを評価する場合には、光軸上にある。欧州
特許第 0 163 362 B1 号明細書により、格子パラメータ
により生じる回折次数の間の位相のずれを調節できるこ
とが知られている。この位相のずれは、この発明によれ
ば、各周波数成分に対して独立に調節でき、局部的な格
子パラメータをそれに応じて選択している。
【００１３】図４と図５には、連続可変格子ＡとＢが、
図２の IV/IVおよび V/V方向から見た矢視図に相当する
ようにして、模式的に示してある。ここでは、格子Ａの
ｎ次の格子ウェブの縁ＸAn- とＸAn+ が格子Ｂのｎ次の
ウェブの縁ＸBn- とＸBn+ に対して移動し、信号の一位
相のずれに成る。図６は、図２の VI/VIから見た矢視図
に相当する受光検出器Ｄ-1, Ｄ0,Ｄ1 と光源Ｌの配置を
示す。
図２の IV/IVおよび V/V方向から見た矢視図に相当する
ようにして、模式的に示してある。ここでは、格子Ａの
ｎ次の格子ウェブの縁ＸAn- とＸAn+ が格子Ｂのｎ次の
ウェブの縁ＸBn- とＸBn+ に対して移動し、信号の一位
相のずれに成る。図６は、図２の VI/VIから見た矢視図
に相当する受光検出器Ｄ-1, Ｄ0,Ｄ1 と光源Ｌの配置を
示す。
【００１４】図７は、基準パルスを使う増分測長系の走
査板Ａと目盛ホルダーＢ上の格子の可能な配置を示す。
走査板Ａの周期的な目盛視野４は、測長変換器の増分信
号を発生させる目盛ホルダーＢの周期的な目盛板の目盛
７と共に使用される。目盛視野３a の連続可変格子は目
盛ホルダーＢの目盛トラック６を用いて基準パルスを発
生する。この目盛トラック６は連続可変格子を有する領
域Ｒと、それに続き周期的に分離する領域Ｓとに分割さ
れている。基準パルスが発生する目盛ホルダーＢの零点
位置 x＝０では、走査板Ａの目盛視野３が目盛トラック
６の領域Ｒに対向する。連続可変格子は、０．回折次数
で正相信号が、また±１．回折次数で逆相信号が発生す
るように設計されている。目盛ホルダーＢを零位置から
ずらすと、周期的な格子が目盛トラック６の領域Ｓで、
また光が正相の受光素子より逆相の受光素子により多く
入射することを保証する。周知のように、正相信号と逆
相信号が差を持って切り換わり、しきい値レベルが零レ
ベルの近くで基準パルスをトリガーする。こうして、基
準パルスが広い範囲で照明強度に無関係になっている。
プリズム５は結局基準パルスの回折ビームと増分測長変
換器の回折ビームを分離するために使用される。
査板Ａと目盛ホルダーＢ上の格子の可能な配置を示す。
走査板Ａの周期的な目盛視野４は、測長変換器の増分信
号を発生させる目盛ホルダーＢの周期的な目盛板の目盛
７と共に使用される。目盛視野３a の連続可変格子は目
盛ホルダーＢの目盛トラック６を用いて基準パルスを発
生する。この目盛トラック６は連続可変格子を有する領
域Ｒと、それに続き周期的に分離する領域Ｓとに分割さ
れている。基準パルスが発生する目盛ホルダーＢの零点
位置 x＝０では、走査板Ａの目盛視野３が目盛トラック
６の領域Ｒに対向する。連続可変格子は、０．回折次数
で正相信号が、また±１．回折次数で逆相信号が発生す
るように設計されている。目盛ホルダーＢを零位置から
ずらすと、周期的な格子が目盛トラック６の領域Ｓで、
また光が正相の受光素子より逆相の受光素子により多く
入射することを保証する。周知のように、正相信号と逆
相信号が差を持って切り換わり、しきい値レベルが零レ
ベルの近くで基準パルスをトリガーする。こうして、基
準パルスが広い範囲で照明強度に無関係になっている。
プリズム５は結局基準パルスの回折ビームと増分測長変
換器の回折ビームを分離するために使用される。
【００１５】図８は、基準パルスを用いる増分式測長変
換器の他の実施例を示す。走査板Ａには、増分式測長変
換器の目盛視野４の傍に、連続可変格子を有する二つの
分離した目盛視野８a と８b,および目盛のない窓８c が
ある。プリズム１０は目盛視野８a の０. 回折次数の光
を正相信号用の受光素子に偏向させる。目盛視野８bと
８c の０. 回折次数の光はプリズム１１で一緒に逆相信
号用の受光素子に導入される。±１. 回折次数の光は基
準パルス変換器のこの配置では評価されない。
換器の他の実施例を示す。走査板Ａには、増分式測長変
換器の目盛視野４の傍に、連続可変格子を有する二つの
分離した目盛視野８a と８b,および目盛のない窓８c が
ある。プリズム１０は目盛視野８a の０. 回折次数の光
を正相信号用の受光素子に偏向させる。目盛視野８bと
８c の０. 回折次数の光はプリズム１１で一緒に逆相信
号用の受光素子に導入される。±１. 回折次数の光は基
準パルス変換器のこの配置では評価されない。
【００１６】基準パルスを出力する目盛ホルダーＢの零
点 x＝０では、連続的に変わる目盛視野８a が目盛ホル
ダーＢのトラック１２a の領域Ｔの上に、また目盛視野
８bが領域ＧＴの上にある。連続可変格子は、零点位置
x＝０で最大の正相信号と最小の逆相信号が発生するよ
うに設計されている（図９を参照）。この場合、零点位
置 x＝０での最小の逆相信号は、目盛視野８b の格子ウ
ェブがトラック１２a 上で領域ＧＴの付属する格子ウェ
ブに対して局部格子定数の約４分の１ほど移動させると
生じる。更に、注意すべきことは、正相と逆相の連続可
変格子が逆向きになっているため、最小の局部格子定数
がその都度内側にあることである。例えば、正相に付属
する目盛視野８a がトラック１２a の領域ＧＴにわたっ
て移動すると、他の信号パルスは発生しない。
点 x＝０では、連続的に変わる目盛視野８a が目盛ホル
ダーＢのトラック１２a の領域Ｔの上に、また目盛視野
８bが領域ＧＴの上にある。連続可変格子は、零点位置
x＝０で最大の正相信号と最小の逆相信号が発生するよ
うに設計されている（図９を参照）。この場合、零点位
置 x＝０での最小の逆相信号は、目盛視野８b の格子ウ
ェブがトラック１２a 上で領域ＧＴの付属する格子ウェ
ブに対して局部格子定数の約４分の１ほど移動させると
生じる。更に、注意すべきことは、正相と逆相の連続可
変格子が逆向きになっているため、最小の局部格子定数
がその都度内側にあることである。例えば、正相に付属
する目盛視野８a がトラック１２a の領域ＧＴにわたっ
て移動すると、他の信号パルスは発生しない。
【００１７】走査板上の窓８c と、目盛ホルダーＢ上の
補助トラック１２b により零点位置Ｘ±０の外で逆相信
号が正相信号に比べて大きくなっているので、乱れに対
する安全姓が向上する。更に、このトラック１２b には
位相格子１３があり、この格子の０. 回折次数の光は格
子のパラメータを選択して抑制され、位相格子には反射
領域が接続している。位置 x＝０でのみ、格子１３は窓
８c を通してビームが逆相の受光素子に入射することを
防止する。
補助トラック１２b により零点位置Ｘ±０の外で逆相信
号が正相信号に比べて大きくなっているので、乱れに対
する安全姓が向上する。更に、このトラック１２b には
位相格子１３があり、この格子の０. 回折次数の光は格
子のパラメータを選択して抑制され、位相格子には反射
領域が接続している。位置 x＝０でのみ、格子１３は窓
８c を通してビームが逆相の受光素子に入射することを
防止する。
【００１８】窓８c を通してビームが逆相の受光素子に
入射するのを防止するため、一個の格子の代わりに、例
えばトラック１２b 上に光吸収領域を設けてもよい。３
格子原理は、回転変換器、つまりロータリエンコーダに
応用することもできることが知られている。それ故、図
１６に示すように、連続的に変わるラジアル目盛を使用
するか、連続的に変わる目盛を円筒面上に付けて、この
発明による回転変換器を構成することもこの発明の枠内
にある。
入射するのを防止するため、一個の格子の代わりに、例
えばトラック１２b 上に光吸収領域を設けてもよい。３
格子原理は、回転変換器、つまりロータリエンコーダに
応用することもできることが知られている。それ故、図
１６に示すように、連続的に変わるラジアル目盛を使用
するか、連続的に変わる目盛を円筒面上に付けて、この
発明による回転変換器を構成することもこの発明の枠内
にある。
【００１９】ここに説明する装置により、連続可変格子
の構成に応じて、移動量 xに応じて非常に異なった信号
波形を形成できる。この場合、上記の装置の応用は基準
パルスの発生に限定されるものではない。つまり、種々
の零点センサに適する信号波形も発生させることができ
る。図１０は位置測定装置の構成、特に回折格子Ａ，Ｂ
とＡ′の特別な構造をもう一度示す。
の構成に応じて、移動量 xに応じて非常に異なった信号
波形を形成できる。この場合、上記の装置の応用は基準
パルスの発生に限定されるものではない。つまり、種々
の零点センサに適する信号波形も発生させることができ
る。図１０は位置測定装置の構成、特に回折格子Ａ，Ｂ
とＡ′の特別な構造をもう一度示す。
【００２０】図１１には、３格子変換器である他の測定
装置１11が模式的に示してある。この装置の機能は、図
２に示した装置に似ているが、相違点は走査目盛として
連続的に変わる振幅格子Ａ11を使用して、この３格子変
換器１11の異なった回折次数の光が同じ位相の信号を出
力するので、最早受光素子Ｄ11に別々に偏向させる必要
がない。従って、ここでは焦点距離の短いレンズ２11も
実現できる。
装置１11が模式的に示してある。この装置の機能は、図
２に示した装置に似ているが、相違点は走査目盛として
連続的に変わる振幅格子Ａ11を使用して、この３格子変
換器１11の異なった回折次数の光が同じ位相の信号を出
力するので、最早受光素子Ｄ11に別々に偏向させる必要
がない。従って、ここでは焦点距離の短いレンズ２11も
実現できる。
【００２１】図１２では、連続的に変わる目盛板の目盛
１２がここではどの位置でも連続的に変わる走査目盛Ａ
12の対応する位置と比較して局部的な目盛周期の半分
（格子定数）を有する。光源Ｌ12のコリメートされた光
束は、連続可変目盛Ａ12（好ましくは位相格子）により
＋１. と−１. 回折次数の光に分割される。目盛板の目
盛Ｂ12（同様に好ましくは位相格子）はこの回折次数の
光をそれぞれ再び反対方向に戻すので、前記回折次数の
光は目盛Ａ12を通過して０. 回折次数の光と干渉し、受
光素子Ｄ12により検出される。
１２がここではどの位置でも連続的に変わる走査目盛Ａ
12の対応する位置と比較して局部的な目盛周期の半分
（格子定数）を有する。光源Ｌ12のコリメートされた光
束は、連続可変目盛Ａ12（好ましくは位相格子）により
＋１. と−１. 回折次数の光に分割される。目盛板の目
盛Ｂ12（同様に好ましくは位相格子）はこの回折次数の
光をそれぞれ再び反対方向に戻すので、前記回折次数の
光は目盛Ａ12を通過して０. 回折次数の光と干渉し、受
光素子Ｄ12により検出される。
【００２２】周期的な目盛を適当な連続可変目盛に置き
換えれば、説明した３格子変換器の走査方法以外の走査
方法も想定される。目盛板の走査がその間隔に（大幅
に）無関係となる方法は特に有利である。と言うのは、
連続可変目盛を使用する場合、どの局部的な目盛周期も
目盛板の間隔が一定であると、対応する振動信号成分を
出力するからである。間隔に依存しない走査方法では、
好ましくは目盛板の対称な回折次数（大抵、±１. 次）
の光が干渉する。これは、目盛周期の数分の１に等しい
上記方法にとって典型的な信号周期となる。以下では連
続可変格子によって参照パルスを発生させる適当な他の
方法の幾つかを枚挙する。
換えれば、説明した３格子変換器の走査方法以外の走査
方法も想定される。目盛板の走査がその間隔に（大幅
に）無関係となる方法は特に有利である。と言うのは、
連続可変目盛を使用する場合、どの局部的な目盛周期も
目盛板の間隔が一定であると、対応する振動信号成分を
出力するからである。間隔に依存しない走査方法では、
好ましくは目盛板の対称な回折次数（大抵、±１. 次）
の光が干渉する。これは、目盛周期の数分の１に等しい
上記方法にとって典型的な信号周期となる。以下では連
続可変格子によって参照パルスを発生させる適当な他の
方法の幾つかを枚挙する。
【００２３】図１３と図１４に２格子変換器を示す。図
１３： 目盛Ａ13（好ましくは位相格子）の二つの第一
回折次数の光は目盛Ｂ13の位置に干渉縞を形成する。こ
の干渉縞は目盛Ａ13の対応する位置に比べて局部的な目
盛周期の半分を有する振幅格子Ｂ13で走査され、検出器
Ｄ13により検出される。振幅格子Ｂ13は検出器Ｄ13に直
接装着することもできる。従って、言わばこの回折部材
はパターン構造にされた検出器で形成される。
１３： 目盛Ａ13（好ましくは位相格子）の二つの第一
回折次数の光は目盛Ｂ13の位置に干渉縞を形成する。こ
の干渉縞は目盛Ａ13の対応する位置に比べて局部的な目
盛周期の半分を有する振幅格子Ｂ13で走査され、検出器
Ｄ13により検出される。振幅格子Ｂ13は検出器Ｄ13に直
接装着することもできる。従って、言わばこの回折部材
はパターン構造にされた検出器で形成される。
【００２４】図１４： 光源Ｌ14のコリメートされた光
束は、連続可変目盛Ａ14（好ましくは位相格子）を通過
して＋１. と−１. 回折次数の光に分離され、連続可変
目盛Ｂ14（同様に好ましくは位相格子）を通過して、再
び０. 回折次数の光の方向に戻す。受光素子Ｄ14はこの
０. 回折次数の光を検出する。図１５には、念のため、
単一格子変換器１15が示してある。光源Ｌ15（好ましく
は半導体レーザー）の光がレンズ２15によりコリメート
され、連続可変目盛Ａ15（好ましくは位相格子）の方に
偏向される。この反射された光束は、この場合、＋１．
と−１．回折次数の光に分離される。結像光学系（ここ
では、同じレンズ２15）は連続的に変わる目盛Ａ15を検
出器Ｄ15の上に結像し、両方の回折次数の光を重畳させ
る。変化する縞の間隔が変化するこの発生した干渉縞は
受光素子Ｄ15で検出される。この検出器は連続可変格子
に合わせてパターン構造にされている。受光素子Ｄ15の
局部的なパターン周期は、この場合、主に結像光学系２
15の結像倍率に依存する。
束は、連続可変目盛Ａ14（好ましくは位相格子）を通過
して＋１. と−１. 回折次数の光に分離され、連続可変
目盛Ｂ14（同様に好ましくは位相格子）を通過して、再
び０. 回折次数の光の方向に戻す。受光素子Ｄ14はこの
０. 回折次数の光を検出する。図１５には、念のため、
単一格子変換器１15が示してある。光源Ｌ15（好ましく
は半導体レーザー）の光がレンズ２15によりコリメート
され、連続可変目盛Ａ15（好ましくは位相格子）の方に
偏向される。この反射された光束は、この場合、＋１．
と−１．回折次数の光に分離される。結像光学系（ここ
では、同じレンズ２15）は連続的に変わる目盛Ａ15を検
出器Ｄ15の上に結像し、両方の回折次数の光を重畳させ
る。変化する縞の間隔が変化するこの発生した干渉縞は
受光素子Ｄ15で検出される。この検出器は連続可変格子
に合わせてパターン構造にされている。受光素子Ｄ15の
局部的なパターン周期は、この場合、主に結像光学系２
15の結像倍率に依存する。
【００２５】回折部材としては、必ずしも回折格子を使
用する必要はない。回折構造パターン、例えば格子スト
ライプの代わりに、図１８から分かるように、点（円
板）が位置に依存して、しかも常時変化する場合、他の
回折部材も使用できる。更に、連続可変格子を所謂超格
子として構成することもできる。周期的に分割された超
格子には各目盛周期内に一つ以上の格子ウェブがある。
超格子構造により種々の回折次数の光の回折効果を強め
たり弱めたりすることがきる。３格子変換器中で走査目
盛や目盛板目盛として周期的な超格子を使用すれば、高
調波成分が超格子構造に依存する走査信号を得ることが
できる。超格子構造を適当に選ぶと、二重周波数（信号
周期の半分、２次の高調波）や高次の信号成分を基本波
の振幅値以上に強くできる。
用する必要はない。回折構造パターン、例えば格子スト
ライプの代わりに、図１８から分かるように、点（円
板）が位置に依存して、しかも常時変化する場合、他の
回折部材も使用できる。更に、連続可変格子を所謂超格
子として構成することもできる。周期的に分割された超
格子には各目盛周期内に一つ以上の格子ウェブがある。
超格子構造により種々の回折次数の光の回折効果を強め
たり弱めたりすることがきる。３格子変換器中で走査目
盛や目盛板目盛として周期的な超格子を使用すれば、高
調波成分が超格子構造に依存する走査信号を得ることが
できる。超格子構造を適当に選ぶと、二重周波数（信号
周期の半分、２次の高調波）や高次の信号成分を基本波
の振幅値以上に強くできる。
【００２６】連続的に変わる超格子も局部的な目盛周期
の各々の内に一個以上の格子ウェブを有する。これは図
１９に目盛板Ａ19として示してある。超格子構造を適当
に選べば、格子の零点 x＝０の近くの格子配置の各箇所
が、局部目盛周期の半分（基本波）に等しい周期の信号
成分だけでなく、局部目盛周期の４分の１に等しい周期
の信号成分（２次の高調波）あるいは、更に高次の高調
波も与える。連続可変格子の局部的な目盛周期が、例え
ばｄ0 から 2ｄ0 まで変わると、零点 x＝０の近くで得
られる信号は、信号周期ｄ0 /2 . . .ｄ0 （基本波) お
よびｄ0 /4 . ..ｄ0 /2（２次の高調波）あるいはｄ0 /
2n . . . ｄ0 /n（ｎ次の高調波）の成分を有する。つ
まり、局部的な目盛周期を僅かに変えるだけで、広い周
波数スペクトルの信号が得られる。しかし、局部的な目
盛周期（既に述べた連続可変パラメータδｄ(x)/δx で
規定される) が僅かに変化すると、格子の間隔変化や、
連続可変格子の長さの短縮に対して特に大きな許容公差
が許される。
の各々の内に一個以上の格子ウェブを有する。これは図
１９に目盛板Ａ19として示してある。超格子構造を適当
に選べば、格子の零点 x＝０の近くの格子配置の各箇所
が、局部目盛周期の半分（基本波）に等しい周期の信号
成分だけでなく、局部目盛周期の４分の１に等しい周期
の信号成分（２次の高調波）あるいは、更に高次の高調
波も与える。連続可変格子の局部的な目盛周期が、例え
ばｄ0 から 2ｄ0 まで変わると、零点 x＝０の近くで得
られる信号は、信号周期ｄ0 /2 . . .ｄ0 （基本波) お
よびｄ0 /4 . ..ｄ0 /2（２次の高調波）あるいはｄ0 /
2n . . . ｄ0 /n（ｎ次の高調波）の成分を有する。つ
まり、局部的な目盛周期を僅かに変えるだけで、広い周
波数スペクトルの信号が得られる。しかし、局部的な目
盛周期（既に述べた連続可変パラメータδｄ(x)/δx で
規定される) が僅かに変化すると、格子の間隔変化や、
連続可変格子の長さの短縮に対して特に大きな許容公差
が許される。
【００２７】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
装置の利点は、基準パルスの幅が非常に狭くても、基準
マークの走査が広い走査間隔でも可能であり、従って、
基準マークの走査が走査間隔の変化に対して鈍感である
点にある。更に、この装置では、基準マークを異なった
構成にして種々の信号波形を発生させることができる。
従って、例えばより多くの基準マークを区別できる。つ
まり、信号波形が広い限界内で適当な格子パラメータに
よって設定できる零点センサに対する零点信号もを発生
させることができる。
装置の利点は、基準パルスの幅が非常に狭くても、基準
マークの走査が広い走査間隔でも可能であり、従って、
基準マークの走査が走査間隔の変化に対して鈍感である
点にある。更に、この装置では、基準マークを異なった
構成にして種々の信号波形を発生させることができる。
従って、例えばより多くの基準マークを区別できる。つ
まり、信号波形が広い限界内で適当な格子パラメータに
よって設定できる零点センサに対する零点信号もを発生
させることができる。
【図１】 同じように目盛間隔が連続的に変わる３つの
格子を有する透過光位置測定装置の零位置（Ｘ＝０）で
の模式断面図、
格子を有する透過光位置測定装置の零位置（Ｘ＝０）で
の模式断面図、
【図２】 入射光法によって動作する位置測定装置の断
面図、
面図、
【図３】 ウェブを III / IIIから見た図２の位置測定
装置の平面図、
装置の平面図、
【図４】 図２のウェブを IV / IVから見た走査板の部
分面、
分面、
【図５】 図２のウェブを V / Vから見た反射位相格子
の部分面、
の部分面、
【図６】 図２のウェブを VI / VIから見た集光レンズ
の焦点面内での光源と受光素子の部分図、
の焦点面内での光源と受光素子の部分図、
【図７】 基準パルスを使用する増分式測長系の走査板
Ａと目盛ホルダーＢの上の格子の有利な配置図、
Ａと目盛ホルダーＢの上の格子の有利な配置図、
【図８】 基準パルスを使用する増分式測長系に対する
格子の配置の他の実施例を示す図面、
格子の配置の他の実施例を示す図面、
【図９】 図８による走査板と目盛ホルダーで発生する
基準パルスの典型的な信号波形、
基準パルスの典型的な信号波形、
【図１０】 図１で極度に模式化した位置測定装置の構
造を明確にする模式図、
造を明確にする模式図、
【図１１】 異なった走査原理による測定装置の断面
図、
図、
【図１２】 異なった走査原理による測定装置の断面
図、
図、
【図１３】 異なった走査原理による測定装置の断面
図、
図、
【図１４】 異なった走査原理による測定装置の断面
図、
図、
【図１５】 異なった走査原理による測定装置の断面
図、
図、
【図１６】 連続可変ラジアル格子の平面図、
【図１７】 同心円の回折格子の平面図、
【図１８】 個別円から成る回折構造パターンの平面
図、
図、
【図１９】 連続可変超格子の断面図。
１ 測定装置 ３，８a,８b 連続可変格子の目盛視野 ４ 走査板の目盛視野 ５，１０ プリズム ６ 目盛トラック ８c 窓 １２a,１２b トラック １３ 格子 Ａ，Ｂ，Ａ′ 回折格子 Ｌ 光源 Ｄ0,Ｄ-1, Ｄ1 受光素子
Claims (14)
- 【請求項１】 一つの光源と、回折構造パターンが等し
いか、あるいは僅かに異なり、ほぼ平行な二つの面内で
互いに移動する少なくとも二つの回折部材と、回折して
互いに干渉する分割ビーム束を検出する複数の検出器と
を用いて、位置測定装置で電気信号を発生するため光干
渉動作する装置において、回折部材（Ａ，Ｂ，Ａ′）の
回折構造パターンの目盛周期（ｄ）が測定方向の位置
（ｘ）に対して常時増加あるいは減少する関数（ｄ(x)
）で表されることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記回折部材（Ａ，Ｂ，Ａ′）は回折格
子として構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の装置。 - 【請求項３】 前記回折格子の目盛周期は前記位置ｘで
異なる関数で表せることを特徴とする請求項２に記載の
装置。 - 【請求項４】 前記回折格子は同心円Ａ１７として形成
され、この回折格子の周回方向の間隔が異なり常時変化
することを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項５】 前記回折格子は位相格子として形成さ
れ、この回折格子のウェブの高さが前記位置に応じて変
化することを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項６】 前記回折格子は位相格子として形成さ
れ、この回折格子のウェブの幅が前記位置に応じて変化
することを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項７】 前記回折格子は位相格子として形成さ
れ、この回折格子のウェブの長さが位置に応じて変化す
ることを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項８】 前記回折格子は透過度が局所的に異なる
領域を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項９】 前記回折格子は吸収度が局所的に異なる
領域を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記回折格子は位相格子として形成さ
れ、この回折格子のウェブの形状が前記位置に応じて変
化することを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項１１】 周期的な付加格子目盛（４，７）によ
り増分式測長あるいは測角装置１が形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項１２】 光干渉動作する装置が零点センサとし
て形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装
置。 - 【請求項１３】 光源（Ｌ）は非干渉性であることを特
徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１４】 光源（Ｌ）は発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ) であることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE911081198 | 1991-05-18 | ||
| EP91108119A EP0513427B1 (de) | 1991-05-18 | 1991-05-18 | Interferentielle Positionsmessvorrichtung |
| DE91108119:8 | 1991-05-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133769A JPH05133769A (ja) | 1993-05-28 |
| JP2501714B2 true JP2501714B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=8206744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4122280A Expired - Fee Related JP2501714B2 (ja) | 1991-05-18 | 1992-05-14 | 干渉位置測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5428445A (ja) |
| EP (1) | EP0513427B1 (ja) |
| JP (1) | JP2501714B2 (ja) |
| AT (1) | ATE108274T1 (ja) |
| DE (3) | DE59102126D1 (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE192566T1 (de) * | 1994-02-23 | 2000-05-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmessvorrichtung |
| JP3256628B2 (ja) * | 1994-05-23 | 2002-02-12 | 株式会社リコー | エンコーダ装置 |
| DE19511068A1 (de) * | 1995-03-25 | 1996-09-26 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung |
| JP3215289B2 (ja) * | 1995-04-17 | 2001-10-02 | オークマ株式会社 | スケール及びエンコーダ |
| DE19521295C2 (de) * | 1995-06-10 | 2000-07-13 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung |
| US6094307A (en) * | 1996-05-17 | 2000-07-25 | Okuma Corporation | Optical grating and encoder |
| DE19748802B4 (de) * | 1996-11-20 | 2010-09-09 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Optische Positionsmeßeinrichtung |
| DE19652562C2 (de) * | 1996-12-17 | 1999-07-22 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
| DE19726935B4 (de) * | 1997-06-25 | 2014-06-12 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Optische Positionsmeßeinrichtung |
| AT410485B (de) * | 1997-07-30 | 2003-05-26 | Rsf Elektronik Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
| DE19754595B4 (de) * | 1997-12-10 | 2011-06-01 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung |
| DE19815241A1 (de) | 1998-04-04 | 1999-10-07 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
| EP0978708B1 (de) * | 1998-08-01 | 2005-10-05 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Rotatorische Positionsmesseinrichtung |
| US6109477A (en) | 1999-03-31 | 2000-08-29 | Marconi Commerce Systems Inc. | Signature pulse generator and method of detecting tampering with a fueling operation |
| DE19962278A1 (de) | 1999-12-23 | 2001-08-02 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
| US7002137B2 (en) * | 2001-08-30 | 2006-02-21 | Gsi Lumonics Corporation | Reference point talbot encoder |
| JP3720751B2 (ja) * | 2001-10-23 | 2005-11-30 | オリンパス株式会社 | 光学式エンコーダ |
| US7573580B2 (en) | 2003-11-17 | 2009-08-11 | Asml Holding N.V. | Optical position measuring system and method using a low coherence light source |
| DE102004035172A1 (de) * | 2004-07-16 | 2006-02-09 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
| DE102005047258A1 (de) * | 2005-10-01 | 2007-04-05 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
| DE102006021484A1 (de) | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Optische Positionsmesseinrichtung |
| DE102006061066B4 (de) * | 2006-12-22 | 2021-02-25 | Carl Zeiss Ag | Diffraktiv-optische Elemente-Anordnung |
| US7965393B2 (en) | 2007-07-24 | 2011-06-21 | Mitutoyo Corporation | Reference signal generating configuration for an interferometric miniature grating encoder readhead using fiber optic receiver channels |
| US20090027692A1 (en) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | Mitutoyo Corporation | Reference signal generating configuration for an interferometric miniature grating encoder readhead using fiber optic receiver channels |
| US7973941B2 (en) * | 2007-07-24 | 2011-07-05 | Mitutoyo Corporation | Reference signal generating configuration for an interferometric miniature grating encoder readhead using fiber optic receiver channels |
| DE102008044858A1 (de) | 2008-08-28 | 2010-03-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Optische Positionsmesseinrichtung |
| ES2353355T5 (es) † | 2008-09-10 | 2014-03-31 | Fagor, S.Coop. | Dispositivo optoelectrónico de medida |
| JP5391115B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2014-01-15 | 株式会社ミツトヨ | 光電式エンコーダ |
| DE102011076055A1 (de) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Optische Positionsmesseinrichtung |
| DE102013221898A1 (de) | 2013-10-29 | 2015-04-30 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Vorrichtung zur Positionsbestimmung |
| DE102014212268A1 (de) | 2014-06-26 | 2016-01-14 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
| JP6437802B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2018-12-12 | 株式会社ミツトヨ | 光学式エンコーダ |
| US11422292B1 (en) * | 2018-06-10 | 2022-08-23 | Apple Inc. | Super-blazed diffractive optical elements with sub-wavelength structures |
| JP7182522B2 (ja) * | 2019-06-27 | 2022-12-02 | Dmg森精機株式会社 | 検出装置 |
| US11754767B1 (en) | 2020-03-05 | 2023-09-12 | Apple Inc. | Display with overlaid waveguide |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3162711A (en) * | 1961-05-05 | 1964-12-22 | Bausch & Lomb | Moire fringe constructions including a repeating irregular pattern |
| US3166624A (en) * | 1961-05-05 | 1965-01-19 | Bausch & Lomb | Moire fringe device having line grids of gradually changing pitch |
| DE2431551C2 (de) * | 1974-07-01 | 1981-09-17 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Anordnung zur Messung von Bewegungen und Geschwindigkeiten |
| DE2405341A1 (de) * | 1974-02-05 | 1975-08-07 | Leitz Ernst Gmbh | Anordnung zur lichtmodulation |
| DE2952106C2 (de) * | 1979-12-22 | 1982-11-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Lichtelektrische inkrementale Längen- oder Winkelmeßeinrichtung |
| US4528448A (en) * | 1982-05-13 | 1985-07-09 | Benson, Inc. | Plane linear grating for optically encoding information |
| DE3308814C2 (de) * | 1983-03-12 | 1985-02-07 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Meßeinrichtung |
| DE3325803C2 (de) * | 1983-07-16 | 1986-11-20 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Inkrementale, lichtelektrische Meßeinrichtung |
| DE3412128C1 (de) * | 1984-03-31 | 1985-05-09 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Positionsmesseinrichtung |
| DE3412063A1 (de) * | 1984-03-31 | 1985-11-28 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Positionsmesseinrichtung |
| DE3416864C2 (de) * | 1984-05-08 | 1986-04-10 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Photoelektrische Meßeinrichtung |
| DE3417176C2 (de) * | 1984-05-09 | 1986-07-31 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Photoelektrische Meßeinrichtung |
| GB8413955D0 (en) * | 1984-05-31 | 1984-07-04 | Pa Consulting Services | Displacement measuring apparatus |
| DE3541199C1 (de) * | 1985-11-21 | 1987-06-25 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Lichtelektrische Positionsmesseinrichtung |
| DE3616144A1 (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Fotoelektrische messeinrichtung |
| DE8613887U1 (de) * | 1986-05-22 | 1990-09-13 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 83301 Traunreut | Meßeinrichtung |
| US4850673A (en) * | 1987-11-23 | 1989-07-25 | U. S. Philips Corporation | Optical scanning apparatus which detects scanning spot focus error |
| DE3810165C1 (ja) * | 1988-03-25 | 1989-07-27 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut, De | |
| AT395914B (de) * | 1991-04-18 | 1993-04-26 | Rsf Elektronik Gmbh | Photoelektrische positionsmesseinrichtung |
| US5155355A (en) * | 1991-04-25 | 1992-10-13 | Mitutoyo Corporation | Photoelectric encoder having a grating substrate with integral light emitting elements |
-
1991
- 1991-05-18 AT AT91108119T patent/ATE108274T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-05-18 DE DE59102126T patent/DE59102126D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-18 EP EP91108119A patent/EP0513427B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-11 DE DE4122932A patent/DE4122932C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-11 DE DE9116717U patent/DE9116717U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-05-14 JP JP4122280A patent/JP2501714B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-18 US US07/884,793 patent/US5428445A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0513427B1 (de) | 1994-07-06 |
| JPH05133769A (ja) | 1993-05-28 |
| DE4122932A1 (de) | 1992-11-19 |
| DE9116717U1 (de) | 1993-07-22 |
| US5428445A (en) | 1995-06-27 |
| EP0513427A1 (de) | 1992-11-19 |
| DE4122932C2 (de) | 1993-10-07 |
| DE59102126D1 (de) | 1994-08-11 |
| ATE108274T1 (de) | 1994-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2501714B2 (ja) | 干渉位置測定装置 | |
| US7348546B2 (en) | Position measuring system with a scanning unit having a reference pulse signal detection unit | |
| US8817272B2 (en) | Optical position-measuring device | |
| JP3121539B2 (ja) | 光電位置測定装置 | |
| US6541761B1 (en) | Optical position measuring system with a graduation that causes essentially only first orders of diffraction | |
| US4778273A (en) | Photoelectric measuring system | |
| US7154609B2 (en) | Interferential position measuring arrangement | |
| JP4503822B2 (ja) | 位置測定装置 | |
| US5977539A (en) | Optical position-measuring device having reference mark graduation structures with chirp fields | |
| US10670431B2 (en) | Encoder apparatus that includes a scale and a readhead that are movable relative to each other configured to reduce the adverse effect of undesirable frequencies in the scale signal to reduce the encoder sub-divisional error | |
| JPH0827171B2 (ja) | 光学装置 | |
| JP2001208566A (ja) | 測定装置 | |
| JP2818800B2 (ja) | 位置に依存する信号を発生する装置 | |
| JPH01276020A (ja) | 光電位置測定装置 | |
| US7404259B2 (en) | Optical position measuring instrument | |
| US5355220A (en) | Optical movement measuring method and apparatus using interference fringes generated by overlapping spots of diffracted lights of different orders of diffraction from a line source | |
| JP3641316B2 (ja) | 光学式エンコーダ | |
| JPH074993A (ja) | エンコーダ装置 | |
| JP2888482B2 (ja) | 高調波信号成分を濾波する装置 | |
| JPH095026A (ja) | 光電位置測定装置 | |
| US11353342B2 (en) | Shadow-cast encoder apparatus with scale and readhead producing a fringe pattern on the detector with a specific harmonic distortion | |
| JPH06174424A (ja) | 測長または測角装置 | |
| JP3199549B2 (ja) | エンコーダ装置 | |
| JPH09126818A (ja) | 光電測長または測角装置 | |
| US6943341B2 (en) | Position measuring system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960123 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080313 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110313 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |