JPH0358043B2 - - Google Patents
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- JPH0358043B2 JPH0358043B2 JP3863983A JP3863983A JPH0358043B2 JP H0358043 B2 JPH0358043 B2 JP H0358043B2 JP 3863983 A JP3863983 A JP 3863983A JP 3863983 A JP3863983 A JP 3863983A JP H0358043 B2 JPH0358043 B2 JP H0358043B2
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- light
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- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000669003 Aspidiotus destructor Species 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
- G01D5/34715—Scale reading or illumination devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は反射形のスケールを用いて可干渉光の
回折光の干渉を利用してスケールの移動量を測定
し、位相差板による光の位相遅れを利用してスケ
ールの移動方向を測定することができるようにし
た光学式スケール読取装置に関する。
回折光の干渉を利用してスケールの移動量を測定
し、位相差板による光の位相遅れを利用してスケ
ールの移動方向を測定することができるようにし
た光学式スケール読取装置に関する。
光の干渉を利用した光学式スケール読取装置と
しては、従来より種々のものが知られている。第
１図は、従来のこの種の装置の一構成を示す図で
ある。レーザから発射されたレーザ光ｌは、鏡Ｍ
１およびレンズＬ１，Ｌ２を通過してスケール１
に照射される。スケール１で回折した＋１次回折
光は鏡Ｍ２へ、０次回折光は鏡Ｍ３へ入射する。
鏡Ｍ２からの＋１次回折光はそのままレンズＬ３
へ、また鏡Ｍ３からの０次回折光はスケール１上
で回折し、−１次回折光としてレンズＬ３に入射
する。このとき、＋１次、−１次回折光はそれぞれ
偏光子Ｐ１，Ｐ２により互いに90゜偏光面のずれ
た直線偏光となる。レンズＬ３で集光された光
は、分光器２で３方向に分けられ光電変換素子Ｄ
１〜Ｄ３へ入射する。ここでＤ３の出力は、レー
ザ光を一定に保つための自動利得制御用に用いら
れる。また、Ｄ１，Ｄ２に入る光は、それぞれ1/
４波長板１３で90゜の位相差がつけられ偏光面が
45゜になるように配された検光子Ｐ３，Ｐ４によ
つて±１次回折光が混合される。この結果干渉縞
を生じた光は、光電変換素子Ｄ１，Ｄ２で電気信
号に変換される。これら光電変換素子の出力は所
定の処理を経てスケール移動値に変換される。
しては、従来より種々のものが知られている。第
１図は、従来のこの種の装置の一構成を示す図で
ある。レーザから発射されたレーザ光ｌは、鏡Ｍ
１およびレンズＬ１，Ｌ２を通過してスケール１
に照射される。スケール１で回折した＋１次回折
光は鏡Ｍ２へ、０次回折光は鏡Ｍ３へ入射する。
鏡Ｍ２からの＋１次回折光はそのままレンズＬ３
へ、また鏡Ｍ３からの０次回折光はスケール１上
で回折し、−１次回折光としてレンズＬ３に入射
する。このとき、＋１次、−１次回折光はそれぞれ
偏光子Ｐ１，Ｐ２により互いに90゜偏光面のずれ
た直線偏光となる。レンズＬ３で集光された光
は、分光器２で３方向に分けられ光電変換素子Ｄ
１〜Ｄ３へ入射する。ここでＤ３の出力は、レー
ザ光を一定に保つための自動利得制御用に用いら
れる。また、Ｄ１，Ｄ２に入る光は、それぞれ1/
４波長板１３で90゜の位相差がつけられ偏光面が
45゜になるように配された検光子Ｐ３，Ｐ４によ
つて±１次回折光が混合される。この結果干渉縞
を生じた光は、光電変換素子Ｄ１，Ｄ２で電気信
号に変換される。これら光電変換素子の出力は所
定の処理を経てスケール移動値に変換される。
第２図は出願人が既に提案した光学式スケール
読取装置の一実施例を示す構成図である。図にお
いて、１１は可干渉性光源、Ｌ１１は該光源の出
力光を集光する第１のレンズ、１２は該レンズの
通過光を受ける偏光キユーブプリズム、１３は該
プリズムを透過した光を受ける1/4波長板、Ｌ１
２は該波長板の透過光を受ける第２の集光レン
ズ、１４は該レンズの通過光を受けるスケール、
Ａはスケール１４から反射した回折光が結像する
結像部である。１５は結像部Ａに置かれた０次回
折光除去用のストツパ、Ｓは結像部Ａの後方部に
生じた干渉縞、１６は干渉縞Ｓを受ける受光素子
である。
読取装置の一実施例を示す構成図である。図にお
いて、１１は可干渉性光源、Ｌ１１は該光源の出
力光を集光する第１のレンズ、１２は該レンズの
通過光を受ける偏光キユーブプリズム、１３は該
プリズムを透過した光を受ける1/4波長板、Ｌ１
２は該波長板の透過光を受ける第２の集光レン
ズ、１４は該レンズの通過光を受けるスケール、
Ａはスケール１４から反射した回折光が結像する
結像部である。１５は結像部Ａに置かれた０次回
折光除去用のストツパ、Ｓは結像部Ａの後方部に
生じた干渉縞、１６は干渉縞Ｓを受ける受光素子
である。
光源１１から出射された光は、続くレンズＬ１
１で集光されて偏光キユーブプリズム１２に入
る。キユーブプリズムに入射した光のうち、該プ
リズムと偏光角が一致した成分のみが該プリズム
を通過する。光源１１として半導体レーザを用い
ると大部分が直線偏光なのでプリズム１２を通過
することができる。そして、キユーブプリズムを
通過した光は1/4波長板１３に入る。1/4波長板１
３を通過した光は円偏光となり、レンズＬ１２で
集光され、スケール１４に照射される。スケール
１４に入射した光は、反射する際に多モードの回
折光を生じさせる。ここで、０次回折光の第１結
像点をＯ１、＋１次回折光および−１次回折光の
結像点をそれぞれＰ１，Ｑ１とする。スケール１
４によつて反射された回折光は、第１結像点Ｏ
１，Ｐ１，Ｑ１から出たように進みレンズＬ１２
で集光される。レンズＬ１２を通過した光は、再
び1/4波長板１３に入る。ここで、反射光は再び
直線偏光にもどされる。かつ、その偏光角は、入
射直線偏光と90゜異なるため、今度はキユーブプ
リズム１２に入つた反射光は、全て反射される。
反射した回折光は、結像部Ａで再び結像される。
図中、Ｏ２は０次の、Ｐ２は＋１次の、Ｑ２は−
１次のそれぞれ回折光の結像点である。０次の回
折光は、結像部Ａに設けられたストツパ１５で除
去される結果、±１次回折光同士による干渉縞が
生じる。干渉縞Ｓを受ける受光素子１６は、多分
割されたフオトダイオードより構成されており、
各フオトダイオードごとに光の明暗に応じた電気
信号を発生させている。
１で集光されて偏光キユーブプリズム１２に入
る。キユーブプリズムに入射した光のうち、該プ
リズムと偏光角が一致した成分のみが該プリズム
を通過する。光源１１として半導体レーザを用い
ると大部分が直線偏光なのでプリズム１２を通過
することができる。そして、キユーブプリズムを
通過した光は1/4波長板１３に入る。1/4波長板１
３を通過した光は円偏光となり、レンズＬ１２で
集光され、スケール１４に照射される。スケール
１４に入射した光は、反射する際に多モードの回
折光を生じさせる。ここで、０次回折光の第１結
像点をＯ１、＋１次回折光および−１次回折光の
結像点をそれぞれＰ１，Ｑ１とする。スケール１
４によつて反射された回折光は、第１結像点Ｏ
１，Ｐ１，Ｑ１から出たように進みレンズＬ１２
で集光される。レンズＬ１２を通過した光は、再
び1/4波長板１３に入る。ここで、反射光は再び
直線偏光にもどされる。かつ、その偏光角は、入
射直線偏光と90゜異なるため、今度はキユーブプ
リズム１２に入つた反射光は、全て反射される。
反射した回折光は、結像部Ａで再び結像される。
図中、Ｏ２は０次の、Ｐ２は＋１次の、Ｑ２は−
１次のそれぞれ回折光の結像点である。０次の回
折光は、結像部Ａに設けられたストツパ１５で除
去される結果、±１次回折光同士による干渉縞が
生じる。干渉縞Ｓを受ける受光素子１６は、多分
割されたフオトダイオードより構成されており、
各フオトダイオードごとに光の明暗に応じた電気
信号を発生させている。
今、光源１１から可干渉性の光が照射されてい
る状態で、スケールを或る方向に移動させたとす
る。このとき、受光素子１６上の干渉縞Ｓはスケ
ール１４の移動に応じ移動する。フオトダイオー
ドを90゜ずつ位相が異なるように配しておけば、
これら各フオトダイオードはそれぞれ90゜ずつ位
相の異なつた正弦波を出力する。これら各フオト
ダイオードの出力の制御回路（図示せず）で演算
処理することにより、スケール１４の変位を求め
ることができる。何れの例も出力は90゜の位相差
を持つ正弦波で、正弦波のピーク値を計数するこ
とでスケールの移動量が、また２つの正弦波の位
相関係を判別すれば移動方向がそれぞれ測定でき
る。ここで、更に高分解能を得ようとすれば正弦
波の位相電圧をアナログ的に分割することが考え
られる。従つて、正弦波の形及び90゜の位相差は
できるかぎり正確であることか必要である。
る状態で、スケールを或る方向に移動させたとす
る。このとき、受光素子１６上の干渉縞Ｓはスケ
ール１４の移動に応じ移動する。フオトダイオー
ドを90゜ずつ位相が異なるように配しておけば、
これら各フオトダイオードはそれぞれ90゜ずつ位
相の異なつた正弦波を出力する。これら各フオト
ダイオードの出力の制御回路（図示せず）で演算
処理することにより、スケール１４の変位を求め
ることができる。何れの例も出力は90゜の位相差
を持つ正弦波で、正弦波のピーク値を計数するこ
とでスケールの移動量が、また２つの正弦波の位
相関係を判別すれば移動方向がそれぞれ測定でき
る。ここで、更に高分解能を得ようとすれば正弦
波の位相電圧をアナログ的に分割することが考え
られる。従つて、正弦波の形及び90゜の位相差は
できるかぎり正確であることか必要である。
上述したような装置は何れも透過形のスケール
を用いているのでスケールの固定方法が難しく、
第２図の場合においてはスケール１４のピツチが
小さいと回折角が大きくなるのでＬ１２に高NA
のレンズが必要となり受光素子１６上に達する光
が反射されるスケール１４上の面積が非常に小さ
くなりスケール上のゴミや汚れの影響を受けやす
くなるという欠点があつた。
を用いているのでスケールの固定方法が難しく、
第２図の場合においてはスケール１４のピツチが
小さいと回折角が大きくなるのでＬ１２に高NA
のレンズが必要となり受光素子１６上に達する光
が反射されるスケール１４上の面積が非常に小さ
くなりスケール上のゴミや汚れの影響を受けやす
くなるという欠点があつた。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので
あつて、スケールとして反射形のものを用い、ス
ケールに照射する光ビームの径を大きくしてゴミ
の影響等を小さくし、位相差板を利用して90゜の
位相差をつくることにより構成が簡単で操作性の
よい超高分解能の光学式スケール読取装置を実現
したものである。
あつて、スケールとして反射形のものを用い、ス
ケールに照射する光ビームの径を大きくしてゴミ
の影響等を小さくし、位相差板を利用して90゜の
位相差をつくることにより構成が簡単で操作性の
よい超高分解能の光学式スケール読取装置を実現
したものである。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
第３図は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図において、20は可干渉性光源、Ｌ２１はレ
ンズ、Ｍ２１は複数の回折光を同一方向に導くハ
ーフミラー、２１はスケール、２２は第１の位相
差板、Ｍ２２は反射回折光を２方向に分離させる
ビームスプリツタ、２３は第１の偏光板、２４は
第２の位相差板、２５は第２の偏光板、PD１，
PD２は受光素子、２６，２７はそれぞれ演算増
幅器Ｕ１，Ｕ２を主として構成された増幅器、２
８は各増幅器の出力を受ける波形成形回路、２９
は該波形成形回路の出力を受けて演算処理し所望
の分解能に分割する演算回路、３０は該演算回路
の出力を表示する表示部である。可干渉性光源２
０としては例えば半導体レーザが用いられ、位相
差板２２，２４としては例えばハーフミラーが用
いられ、ビームスプリツタＭ２２としては例えば
ハーフミラーが用いられる。このように構成され
た装置の動作を説明すれば、以下のとおりであ
る。
る。図において、20は可干渉性光源、Ｌ２１はレ
ンズ、Ｍ２１は複数の回折光を同一方向に導くハ
ーフミラー、２１はスケール、２２は第１の位相
差板、Ｍ２２は反射回折光を２方向に分離させる
ビームスプリツタ、２３は第１の偏光板、２４は
第２の位相差板、２５は第２の偏光板、PD１，
PD２は受光素子、２６，２７はそれぞれ演算増
幅器Ｕ１，Ｕ２を主として構成された増幅器、２
８は各増幅器の出力を受ける波形成形回路、２９
は該波形成形回路の出力を受けて演算処理し所望
の分解能に分割する演算回路、３０は該演算回路
の出力を表示する表示部である。可干渉性光源２
０としては例えば半導体レーザが用いられ、位相
差板２２，２４としては例えばハーフミラーが用
いられ、ビームスプリツタＭ２２としては例えば
ハーフミラーが用いられる。このように構成され
た装置の動作を説明すれば、以下のとおりであ
る。
半導体レーザ２０の出力は光はレンズＬ２１に
よつ受光素子上に集光する角度（又は平行光）に
される。このとき、偏光面は図に示すように紙面
に垂直にしておく。この光をハーフミラーＭ２１
によつて分離し２方向に分ける。ハーフミラーＭ
２１の透過光l1はスケール２１にθ1の角度で入射
する。ハーフミラーＭ２１の反射光l2は波長板２
２を通過した後入射角θ1でスケール２１に入射す
る。ここで、1/4波長板２２の角度を速軸、遅軸
が入射光の偏光面と第４図のａに示すように45゜
になるようにすれば該1/4波長板を通つた光は円
偏光になる。第４図は各部の偏波面の状態を示す
図である。ａは前述したように第１の1/4波長板
２２の、ｂは第２の1/4波長板２４の、ｃは第１
の変更板２３の、ｄは第２の偏光板２５のそれぞ
れ状態を示している。
よつ受光素子上に集光する角度（又は平行光）に
される。このとき、偏光面は図に示すように紙面
に垂直にしておく。この光をハーフミラーＭ２１
によつて分離し２方向に分ける。ハーフミラーＭ
２１の透過光l1はスケール２１にθ1の角度で入射
する。ハーフミラーＭ２１の反射光l2は波長板２
２を通過した後入射角θ1でスケール２１に入射す
る。ここで、1/4波長板２２の角度を速軸、遅軸
が入射光の偏光面と第４図のａに示すように45゜
になるようにすれば該1/4波長板を通つた光は円
偏光になる。第４図は各部の偏波面の状態を示す
図である。ａは前述したように第１の1/4波長板
２２の、ｂは第２の1/4波長板２４の、ｃは第１
の変更板２３の、ｄは第２の偏光板２５のそれぞ
れ状態を示している。
ここで、半導体レーザ２０の波長をλ、スケー
ルピツチをｄとし、スケール２１で反射した±１
次回折光l3，l4がそれぞれ入射光l2，l1と同じ方向
に反射するためには入射角θ1は次式を満たさなけ
ればならない。
ルピツチをｄとし、スケール２１で反射した±１
次回折光l3，l4がそれぞれ入射光l2，l1と同じ方向
に反射するためには入射角θ1は次式を満たさなけ
ればならない。
sinθ1＋ginθ1＝λ／ｄ
これからθ1は次式で表わされる。
θ1＝sin-1λ／2d
０次回折光l5，l6はそれぞれ図に示す方向へ反
射し、自動的に除去される。＋１次回折光l3は再
び1/4波長板２２に入り入射光l2の偏光面と90゜ず
れた（即ち紙面と平行な）偏光面となつてハーフ
ミラーＭ２１を通過する。−１次回折光l4はスケ
ール２１からそのままハーフミラー２１で反射し
＋１次回折光l3と同じ方向へ進む。このとき、±
１次回折光l3，l4は偏波面が90゜異なるので相互干
渉しない。この±１次回折光を第２のハーフミラ
ーＭ２２によつて２つに分ける。該ハーフミラー
を反射した光は偏光板２３を通つて受光素子PD
１に達する。このとき偏光板２３の偏光面を、第
４図ｃに示すように±１次回折光l3，l4とそれぞ
れ45゜になる方向にすると、通過光は±１次回折
光それぞれの偏光面方向の成分が干渉しあい、受
光素子PD１の出力はスケール２１の移動に応じ
た正弦波となる。
射し、自動的に除去される。＋１次回折光l3は再
び1/4波長板２２に入り入射光l2の偏光面と90゜ず
れた（即ち紙面と平行な）偏光面となつてハーフ
ミラーＭ２１を通過する。−１次回折光l4はスケ
ール２１からそのままハーフミラー２１で反射し
＋１次回折光l3と同じ方向へ進む。このとき、±
１次回折光l3，l4は偏波面が90゜異なるので相互干
渉しない。この±１次回折光を第２のハーフミラ
ーＭ２２によつて２つに分ける。該ハーフミラー
を反射した光は偏光板２３を通つて受光素子PD
１に達する。このとき偏光板２３の偏光面を、第
４図ｃに示すように±１次回折光l3，l4とそれぞ
れ45゜になる方向にすると、通過光は±１次回折
光それぞれの偏光面方向の成分が干渉しあい、受
光素子PD１の出力はスケール２１の移動に応じ
た正弦波となる。
一方、ハーフミラーＭ２２を通過した光は1/4
波長板２４を通過する。このとき、該波長板の遅
軸を＋１次（または−１次）に一致させると、＋
１次（または−１次）が−１次（または＋１次）
に対し位相が90゜遅れる。これを第２の偏光板２
５を通して第１の偏光板２３と同様に＋１次、−
１次回折光を干渉させると偏光板２５の通過光を
受ける第２の受光素子PD２の出力もスケール２
１の移動に応じて正弦波状の出力となり。、PD１
の出力に比べ位相が90゜遅れる（または進む）こ
とになる。この位相差90゜の出力は一般的にこの
種のスケール読取装置で行われているように、増
幅器２６，２７で増幅した後、波形成形回路２８
で波形成形し、演算回路２９で所望の分解能に分
割し、方向を弁別してカウンタ３０で計数しスケ
ールの移動距離として表示するか又は帰還してス
ケールの位置制御用に用いられる。
波長板２４を通過する。このとき、該波長板の遅
軸を＋１次（または−１次）に一致させると、＋
１次（または−１次）が−１次（または＋１次）
に対し位相が90゜遅れる。これを第２の偏光板２
５を通して第１の偏光板２３と同様に＋１次、−
１次回折光を干渉させると偏光板２５の通過光を
受ける第２の受光素子PD２の出力もスケール２
１の移動に応じて正弦波状の出力となり。、PD１
の出力に比べ位相が90゜遅れる（または進む）こ
とになる。この位相差90゜の出力は一般的にこの
種のスケール読取装置で行われているように、増
幅器２６，２７で増幅した後、波形成形回路２８
で波形成形し、演算回路２９で所望の分解能に分
割し、方向を弁別してカウンタ３０で計数しスケ
ールの移動距離として表示するか又は帰還してス
ケールの位置制御用に用いられる。
以上説明した本発明装置の特徴を列挙すれば、
次の通りである。
次の通りである。
(1) 反射型のスケールを使用しているのでスケー
ルとヘツドの取付が簡単で小形にできる。
ルとヘツドの取付が簡単で小形にできる。
(2) スケールとヘツドの間隔が自由に変えられ
る。
る。
(3) スケールに照射する光束が太く、受光素子上
で空間フイルタ（スリツト）を使用しないので
スケール上のゴミや汚れの影響が少い。
で空間フイルタ（スリツト）を使用しないので
スケール上のゴミや汚れの影響が少い。
上述の説明では反射回折光を２方向に分離する
のにハーフミラーＭ２２を用いたが、これに限る
必要はなく、例えば第５図に示すようなグレーテ
イング形のビームスプリツタを用いてもよい。図
において４０がグレーテイング形のビームスプリ
ツタである。必要な場合には図に示すように、そ
に前に集光レンズＬ４０を置くようにしてもよ
い。また。、上述の説明では斜めに入射する可干
渉性光源をハーフミラーを用いて２つの光束をス
ケール上に投射する場合を例にとつて説明したが
これに限る必要はない。第６図は斜めに入射する
可干渉性光源をミラーを用いて１光束をスケール
に投射するようにした各種実施例を示す図であ
る。図中、LDは半導体レーザ、HMはハーフミ
ラー、Ｍはミラー、Ｇはグレーテイング、λ／
２，λ／４は位相差板、PDは受光素子である。
のにハーフミラーＭ２２を用いたが、これに限る
必要はなく、例えば第５図に示すようなグレーテ
イング形のビームスプリツタを用いてもよい。図
において４０がグレーテイング形のビームスプリ
ツタである。必要な場合には図に示すように、そ
に前に集光レンズＬ４０を置くようにしてもよ
い。また。、上述の説明では斜めに入射する可干
渉性光源をハーフミラーを用いて２つの光束をス
ケール上に投射する場合を例にとつて説明したが
これに限る必要はない。第６図は斜めに入射する
可干渉性光源をミラーを用いて１光束をスケール
に投射するようにした各種実施例を示す図であ
る。図中、LDは半導体レーザ、HMはハーフミ
ラー、Ｍはミラー、Ｇはグレーテイング、λ／
２，λ／４は位相差板、PDは受光素子である。
以上詳細に説明したように、本発明によればス
ケールとして反射形のものを用い、スケールに照
射する光ビームの径を大きくしてゴミの影響など
の影響等を小さくし、更にハーフミラーの反射に
よる光の位相後れを利用して90゜の位相差をつく
ることにより構成が簡単で操作性のよい光学式ス
ケール読取装置を実現することができる。
ケールとして反射形のものを用い、スケールに照
射する光ビームの径を大きくしてゴミの影響など
の影響等を小さくし、更にハーフミラーの反射に
よる光の位相後れを利用して90゜の位相差をつく
ることにより構成が簡単で操作性のよい光学式ス
ケール読取装置を実現することができる。
第１図、第２図は従来のこの種の装置の実施例
を示す図、第３図は本発明の一実施例を示す構成
図、第４図は偏波面の状態を示す図、第５図はビ
ームスプリツタの他の実施例を示す図、第６図は
本発明の他の実施例を示す図である。 １，１４……透過形スケール、２……分光器、
Ｌ１〜Ｌ３，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ４０…
…レンズ、Ｍ１〜Ｍ３……鏡、Ｐ１，Ｐ２……偏
光子、Ｐ３，Ｐ４……検光子、１３，２２，２４
……1/4波長板、Ｄ１〜Ｄ３……光電変換素子、
１１，２０……半導体レーザ、１２……偏光キユ
ーブプリズム、１６，PD１，PD２……受光素
子、２１……反射形スケール、２３，２５……偏
光板、２６，２７……増幅器、２８……波形成形
回路、２９……演算回路、３０……表示部、Ｍ２
１……ハーフミラー、Ｍ２２，４０……ビームス
プリツタ。
を示す図、第３図は本発明の一実施例を示す構成
図、第４図は偏波面の状態を示す図、第５図はビ
ームスプリツタの他の実施例を示す図、第６図は
本発明の他の実施例を示す図である。 １，１４……透過形スケール、２……分光器、
Ｌ１〜Ｌ３，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ４０…
…レンズ、Ｍ１〜Ｍ３……鏡、Ｐ１，Ｐ２……偏
光子、Ｐ３，Ｐ４……検光子、１３，２２，２４
……1/4波長板、Ｄ１〜Ｄ３……光電変換素子、
１１，２０……半導体レーザ、１２……偏光キユ
ーブプリズム、１６，PD１，PD２……受光素
子、２１……反射形スケール、２３，２５……偏
光板、２６，２７……増幅器、２８……波形成形
回路、２９……演算回路、３０……表示部、Ｍ２
１……ハーフミラー、Ｍ２２，４０……ビームス
プリツタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可干渉性光源と、反射形スケールと、反射回
折光の一方を他方に対し偏光面を直交させる第１
の位相差板と、両回折光を同一方向に導くハーフ
ミラーと、その光を２又は３方向に分離させるビ
ームスプリツタと、それぞれの方向で回折光同士
を干渉させるための偏光板と、これら干渉光に位
相差をもたせる第２の位相差板と、位相差のある
干渉光ごとに受光する２又は３個の受光素子と、
これら受光素子の出力を処理してスケールの移動
距離を測定するようにした光学式スケール読取装
置。 ２ 斜めに入射する可干渉性光源をハーフミラー
を用いて２つの光束をスケールに投射するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光学式スケール読取装置。 ３ 斜めに入射する可干渉性光源をミラーを用い
て１光束をスケールに投射するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式ス
ケール読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3863983A JPS59163517A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光学式スケ−ル読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3863983A JPS59163517A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光学式スケ−ル読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163517A JPS59163517A (ja) | 1984-09-14 |
| JPH0358043B2 true JPH0358043B2 (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=12530807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3863983A Granted JPS59163517A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光学式スケ−ル読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59163517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101137666B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2012-04-20 | 주식회사 동양기술개발 | 액상 혼합물에 있는 고형분 농도 검출장치. |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63309817A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | リニアエンコ−ダ |
| JPH0690052B2 (ja) * | 1987-06-12 | 1994-11-14 | 株式会社東京精密 | 光学干渉装置 |
| JP2582272B2 (ja) * | 1987-12-24 | 1997-02-19 | 株式会社 東京精密 | リニアエンコ−ダ |
| JPH02147816A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-06 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | スケール読取装置 |
| JP2629606B2 (ja) * | 1994-07-08 | 1997-07-09 | キヤノン株式会社 | エンコーダー |
| US7636165B2 (en) | 2006-03-21 | 2009-12-22 | Asml Netherlands B.V. | Displacement measurement systems lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP2013145863A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-07-25 | Gigaphoton Inc | ２光束干渉装置および２光束干渉露光システム |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3863983A patent/JPS59163517A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101137666B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2012-04-20 | 주식회사 동양기술개발 | 액상 혼합물에 있는 고형분 농도 검출장치. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59163517A (ja) | 1984-09-14 |
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