JP2629606B2 - エンコーダー - Google Patents
エンコーダーInfo
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- JP2629606B2 JP2629606B2 JP6180959A JP18095994A JP2629606B2 JP 2629606 B2 JP2629606 B2 JP 2629606B2 JP 6180959 A JP6180959 A JP 6180959A JP 18095994 A JP18095994 A JP 18095994A JP 2629606 B2 JP2629606 B2 JP 2629606B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンコーダーに関し、特
に移動物体に取付けた回折格子に可干渉性光束を入射さ
せ該回折格子からの回折光を互いに干渉させて干渉縞を
形成し、干渉縞の明暗の縞を計数することによって回折
格子の移動量、即ち移動物体の移動量を測定するロータ
リーエンコーダーやリニアエンコーダー等のエンコーダ
ーに関するものである。
に移動物体に取付けた回折格子に可干渉性光束を入射さ
せ該回折格子からの回折光を互いに干渉させて干渉縞を
形成し、干渉縞の明暗の縞を計数することによって回折
格子の移動量、即ち移動物体の移動量を測定するロータ
リーエンコーダーやリニアエンコーダー等のエンコーダ
ーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年NC工作機械や半導体焼付装置等の
精密機械においては1μm以下(サフ゛ミクロン) の単位で測
定することのできる精密な測定器が要求されている。従
来よりサブミクロンの単位で測定することのできる測定
器としては、レーザー等の可干渉性光束を用い、移動物
体からの回折光より干渉縞を形成させ、該干渉縞を利用
したロータリーエンコーダーやリニアエンコーダーが良
く知られている。
精密機械においては1μm以下(サフ゛ミクロン) の単位で測
定することのできる精密な測定器が要求されている。従
来よりサブミクロンの単位で測定することのできる測定
器としては、レーザー等の可干渉性光束を用い、移動物
体からの回折光より干渉縞を形成させ、該干渉縞を利用
したロータリーエンコーダーやリニアエンコーダーが良
く知られている。
【0003】図6は従来のリニアエンコーダーの一例の
構成図である。同図において1はレーザー、2はコリメ
ーターレンズ、3は不図示の移動物体に取付けた格子ピ
ッチPの回折格子であり、例えば矢印の方向に速度vで
移動している。51 ,52 は各々1/4波長板、41 ,
42 は回折格子3の傾きによって生ずる再回折光の軸ず
れを防止する為のダハプリズム、又はコーナーキューブ
反射鏡、6はビームスプリッター、71 ,72 は偏光板
で各々偏光軸は互いに直交しており、更に1/4波長板
51 ,52 の偏光軸と45度の角度をなすように配置さ
れている。81,82 は各々受光素子である。
構成図である。同図において1はレーザー、2はコリメ
ーターレンズ、3は不図示の移動物体に取付けた格子ピ
ッチPの回折格子であり、例えば矢印の方向に速度vで
移動している。51 ,52 は各々1/4波長板、41 ,
42 は回折格子3の傾きによって生ずる再回折光の軸ず
れを防止する為のダハプリズム、又はコーナーキューブ
反射鏡、6はビームスプリッター、71 ,72 は偏光板
で各々偏光軸は互いに直交しており、更に1/4波長板
51 ,52 の偏光軸と45度の角度をなすように配置さ
れている。81,82 は各々受光素子である。
【0004】同図においてレーザー1からの光束はコリ
メーターレンズ2により略平行光束となり回折格子3に
入射する。回折格子3で回折された正と負のm次の回折
光は1/4波長板51 ,52 を介してコーナーキューブ
反射鏡41 ,42 で反射させて、回折格子3に再度入射
し再び正と負のm次の回折光となって重なり合いビーム
スプリッター6で2光束に分割されて偏光板71 ,72
を介して受光素子81,82 に入射する。
メーターレンズ2により略平行光束となり回折格子3に
入射する。回折格子3で回折された正と負のm次の回折
光は1/4波長板51 ,52 を介してコーナーキューブ
反射鏡41 ,42 で反射させて、回折格子3に再度入射
し再び正と負のm次の回折光となって重なり合いビーム
スプリッター6で2光束に分割されて偏光板71 ,72
を介して受光素子81,82 に入射する。
【0005】ここで受光素子81 ,82 に入射する光束
は1/4波長板51 ,52 と偏光板71 ,72 の組み合
わせによって互いに90度の位相差がつけられ、回折格
子3の移動方向の弁別に用いられている。そして受光素
子81 ,82 で受光される干渉縞の明暗の縞を計数する
ことにより回折格子3の移動量を求めている。
は1/4波長板51 ,52 と偏光板71 ,72 の組み合
わせによって互いに90度の位相差がつけられ、回折格
子3の移動方向の弁別に用いられている。そして受光素
子81 ,82 で受光される干渉縞の明暗の縞を計数する
ことにより回折格子3の移動量を求めている。
【0006】図6に示すリニアエンコーダーにおいてレ
ーザー1からの光束が回折格子3に入射すると例えば回
折格子3からのm次の回折光はコーナーキューブ反射鏡
42,1/4波長板52 を介して回折格子3に再入射
し、該回折格子3で+m次回折したm次回折光は信号光
として受光素子81 ,82 に入射している。このとき回
折格子3に再入射した光束のうち回折格子3で正反射し
た0次回折光は1/4波長板51 ,コーナーキューブ反
射鏡41 を介して再び回折格子3に入射し、そして回折
格子3で正反射し、コーナーキューブ反射鏡42 と1/
4波長板52 を介して回折格子3に入射し、該回折格子
3でm次回折した回折光がノイズ光となって受光素子8
1 ,82 に入射してくる場合がある。この結果、検出精
度が低下してくるという問題点があった。
ーザー1からの光束が回折格子3に入射すると例えば回
折格子3からのm次の回折光はコーナーキューブ反射鏡
42,1/4波長板52 を介して回折格子3に再入射
し、該回折格子3で+m次回折したm次回折光は信号光
として受光素子81 ,82 に入射している。このとき回
折格子3に再入射した光束のうち回折格子3で正反射し
た0次回折光は1/4波長板51 ,コーナーキューブ反
射鏡41 を介して再び回折格子3に入射し、そして回折
格子3で正反射し、コーナーキューブ反射鏡42 と1/
4波長板52 を介して回折格子3に入射し、該回折格子
3でm次回折した回折光がノイズ光となって受光素子8
1 ,82 に入射してくる場合がある。この結果、検出精
度が低下してくるという問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は偏光ビームス
プリッター及び1/4波長板の軸方向を適切に配置する
ことにより、受光素子に不要な回折光(ノイズ光)が入
射しないようにし検出精度の向上を図ったエンコーダ
ー、例えばロータリーエンコーダーやリニアエンコーダ
ーの提供を目的とする。
プリッター及び1/4波長板の軸方向を適切に配置する
ことにより、受光素子に不要な回折光(ノイズ光)が入
射しないようにし検出精度の向上を図ったエンコーダ
ー、例えばロータリーエンコーダーやリニアエンコーダ
ーの提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のエンコーダー
は、可干渉光束を回折格子に入射させ、該回折格子から
の回折光より干渉光を形成し、該干渉光を光電変換する
ことにより前記回折格子の移動状態を測定するエンコー
ダにおいて、前記可干渉性光束を偏光ビームスプリッタ
ーで2光束に分割し、該2光束の各々を入射光に対する
進相軸を互いに同一方向に配置した1/4波長板を介し
て前記回折格子に相異なる方向から入射させ、前記回折
格子からの該2光束の各々の回折光を前記1/4波長板
を介して偏光ビームスプリッターへ逆行させ、偏光ビー
ムスプリッターによって該2光束の回折光を重ね合わせ
ることによって干渉光を形成し、該干渉光を光電変換す
ることを特徴としている。
は、可干渉光束を回折格子に入射させ、該回折格子から
の回折光より干渉光を形成し、該干渉光を光電変換する
ことにより前記回折格子の移動状態を測定するエンコー
ダにおいて、前記可干渉性光束を偏光ビームスプリッタ
ーで2光束に分割し、該2光束の各々を入射光に対する
進相軸を互いに同一方向に配置した1/4波長板を介し
て前記回折格子に相異なる方向から入射させ、前記回折
格子からの該2光束の各々の回折光を前記1/4波長板
を介して偏光ビームスプリッターへ逆行させ、偏光ビー
ムスプリッターによって該2光束の回折光を重ね合わせ
ることによって干渉光を形成し、該干渉光を光電変換す
ることを特徴としている。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施例の光学系の概略図で
ある。同図において図6に示す要素と同一のものには同
符番を付してある。図1において9は偏光ビームスプリ
ッター、51 ,52 は各々1/4波長板である。1/4
波長板51 ,52 は後述するようにその進相軸が互いに
同一方向を向き、かつ偏光ビームスプリッター9に対し
て所定方向に配置されている。
ある。同図において図6に示す要素と同一のものには同
符番を付してある。図1において9は偏光ビームスプリ
ッター、51 ,52 は各々1/4波長板である。1/4
波長板51 ,52 は後述するようにその進相軸が互いに
同一方向を向き、かつ偏光ビームスプリッター9に対し
て所定方向に配置されている。
【0010】101 ,102 は反射鏡、11は端面結像
型の屈折率分布型の光学部材で、一方の端に反射膜12
が施されている。光学部材11と反射膜12より集光系
20を構成している。
型の屈折率分布型の光学部材で、一方の端に反射膜12
が施されている。光学部材11と反射膜12より集光系
20を構成している。
【0011】本実施例ではレーザー1からの可干渉性光
束をコリメーターレンズ2によて略平行光束とし、偏光
ビームスプリッター9に入射させ直線偏光の透過光束と
同じく直線偏光の反射光束の2つの光束に分割してい
る。このときレーザー1の出射光束の直線偏光方位が偏
光ビームスプリッター9に対して45度となるようにレ
ーザー1の取付位置を調整している。これにより偏光ビ
ームスプリッター9からの透過光束と反射光束の強度比
が略1:1となるようにしている。
束をコリメーターレンズ2によて略平行光束とし、偏光
ビームスプリッター9に入射させ直線偏光の透過光束と
同じく直線偏光の反射光束の2つの光束に分割してい
る。このときレーザー1の出射光束の直線偏光方位が偏
光ビームスプリッター9に対して45度となるようにレ
ーザー1の取付位置を調整している。これにより偏光ビ
ームスプリッター9からの透過光束と反射光束の強度比
が略1:1となるようにしている。
【0012】そして偏光ビームスプリッター9からの反
射光束と透過光束を1/4波長板51 ,52 を介して円
偏光とし、反射鏡101 ,102 で反射させて回折格子
3に入射させる際、対象とする回折格子3からのm次回
折光が回折格子3から略垂直に反射するように入射させ
ている。
射光束と透過光束を1/4波長板51 ,52 を介して円
偏光とし、反射鏡101 ,102 で反射させて回折格子
3に入射させる際、対象とする回折格子3からのm次回
折光が回折格子3から略垂直に反射するように入射させ
ている。
【0013】即ち回折格子3の格子ピッチをP、可干渉
性光束の波長をλ、mを整数とし、可干渉性光束の回折
格子3への入射角度をθm としたとき θm ≒ sin-1(mλ/P) ‥‥‥(1) となるように入射させている。
性光束の波長をλ、mを整数とし、可干渉性光束の回折
格子3への入射角度をθm としたとき θm ≒ sin-1(mλ/P) ‥‥‥(1) となるように入射させている。
【0014】回折格子3から略垂直に射出したm次回折
光を光学部材11に入射させている。光学部材11の焦
点面近傍には反射膜12が施されているので、入射した
光束は図2に示すように反射膜12で反射した後、元の
光路を戻り光学部材11から射出し、再度回折格子3に
入射する。
光を光学部材11に入射させている。光学部材11の焦
点面近傍には反射膜12が施されているので、入射した
光束は図2に示すように反射膜12で反射した後、元の
光路を戻り光学部材11から射出し、再度回折格子3に
入射する。
【0015】そして回折格子3で再度回折されたm次の
反射回折光は元の光路を戻り、反射鏡101 ,102 で
反射し、1/4波長板51 ,52 を透過し偏光ビームス
プリッター9に再入射する。
反射回折光は元の光路を戻り、反射鏡101 ,102 で
反射し、1/4波長板51 ,52 を透過し偏光ビームス
プリッター9に再入射する。
【0016】このとき再回折光は1/4波長板51 ,5
2 を往復しているので、偏光ビームスプリッター9で最
初反射した光束は再入射するときは偏光ビームスプリッ
ター9に対して偏光方位が90度異なっている為、透過
するようになる。逆に偏光ビームスプリッター9で最初
透過した光束は再入射したとき反射されるようになる。
2 を往復しているので、偏光ビームスプリッター9で最
初反射した光束は再入射するときは偏光ビームスプリッ
ター9に対して偏光方位が90度異なっている為、透過
するようになる。逆に偏光ビームスプリッター9で最初
透過した光束は再入射したとき反射されるようになる。
【0017】こうして偏光ビームスプリッター9で2つ
の回折光を重なり合わせ1/4波長板53 を介した後、
円偏光とし、ビームスプリッター6で2つの光束に分割
し、各々偏光板71 ,72 を介した後、直線偏光とし受
光素子81 ,82 に各々入射させている。
の回折光を重なり合わせ1/4波長板53 を介した後、
円偏光とし、ビームスプリッター6で2つの光束に分割
し、各々偏光板71 ,72 を介した後、直線偏光とし受
光素子81 ,82 に各々入射させている。
【0018】尚、(1)式の角度θm は回折光が集光系
20に入射し、再度回折格子3に入射出来る程度の範囲
内であれば良いことを示している。
20に入射し、再度回折格子3に入射出来る程度の範囲
内であれば良いことを示している。
【0019】本実施例においてm次の回折光の位相は回
折格子が1ピッチ移動すると2mπだけ変化する。従っ
て受光素子81 ,82 からは正と負のm次の回折を2回
ずつ受けた光束の干渉を受光している為、回折格子が格
子の1ピッチ分移動すると4m個の正弦波信号が得られ
る。
折格子が1ピッチ移動すると2mπだけ変化する。従っ
て受光素子81 ,82 からは正と負のm次の回折を2回
ずつ受けた光束の干渉を受光している為、回折格子が格
子の1ピッチ分移動すると4m個の正弦波信号が得られ
る。
【0020】例えば回折格子3のピッチ 3.2μm 、回折
光として1次(m=1)を利用したとすれば回折格子3
が 3.2μm 移動したとき受光素子81 ,82 からは4個
の正弦波信号が得られる。即ち正弦波1個当りの分解能
として回折格子3のピッチの1/4即ち 3.2/4= 0.8μ
m が得られる。
光として1次(m=1)を利用したとすれば回折格子3
が 3.2μm 移動したとき受光素子81 ,82 からは4個
の正弦波信号が得られる。即ち正弦波1個当りの分解能
として回折格子3のピッチの1/4即ち 3.2/4= 0.8μ
m が得られる。
【0021】図7は本実施例における偏光ビームスプリ
ッター9の偏光方位と1/4波長板51 ,52 の進相軸
(速い軸)との位置関係について示した説明図である。
同図に示すように1/4波長板51 ,52 は、その進相
軸(速い軸)が、偏光ビームスプリッター9を反射・透
過した直線偏光の偏光方位に対して45°方向に設定さ
れており、かつ1/4波長板51 ,52 の進相軸が互い
に同一方向に設定されている。即ち、偏光ビームスプリ
ッター9で反射した光束は1/4波長板51 を透過して
右回りの円偏光となって回折格子3に入射し、集光系2
0で反射して戻ってくるm次回折光が1/4波長板51
を再度透過すると、往路とは直交した方向に振動する直
線偏光となって偏光ビームスプリッター9を透過し、受
光部に導光される。
ッター9の偏光方位と1/4波長板51 ,52 の進相軸
(速い軸)との位置関係について示した説明図である。
同図に示すように1/4波長板51 ,52 は、その進相
軸(速い軸)が、偏光ビームスプリッター9を反射・透
過した直線偏光の偏光方位に対して45°方向に設定さ
れており、かつ1/4波長板51 ,52 の進相軸が互い
に同一方向に設定されている。即ち、偏光ビームスプリ
ッター9で反射した光束は1/4波長板51 を透過して
右回りの円偏光となって回折格子3に入射し、集光系2
0で反射して戻ってくるm次回折光が1/4波長板51
を再度透過すると、往路とは直交した方向に振動する直
線偏光となって偏光ビームスプリッター9を透過し、受
光部に導光される。
【0022】一方、偏光ビームスプリッター9を最初透
過した光束は1/4波長板52 を透過して左回りの円偏
光となって回折格子3に入射し、集光系20で反射して
戻ってくる−m次回折光が1/4波長板52 を再度透過
すると、往路とは直交方向の直線偏光となって偏光ビー
ムスプリッター9で反射し、受光部に導光される。回折
格子3に(1)式で表わされる角度θm で2光束を入射
させると、回折格子3による正反射光(0次反射回折
光)が、±m次の往復回折光の光路に重なり合って偏光
ビームスプリッター9に入射する。ここで、1/4波長
板51 と52 の進相軸は同一方向に設定されているの
で、最初偏光ビームスプリッター9で反射して1/4波
長板51 を透過して右回りの円偏光となって回折格子3
で正反射した光束は1/4波長板52 を透過すると、1
/4波長板51 に入射したときとは直交する方向の直線
偏光となるので該直線偏光は偏光ビームスプリッター9
を透過する。従って、この光束は受光部には入らない。
最初偏光ビームスプリッター9を透過して回折格子で正
反射した光束についても同様に受光部には入らない。
過した光束は1/4波長板52 を透過して左回りの円偏
光となって回折格子3に入射し、集光系20で反射して
戻ってくる−m次回折光が1/4波長板52 を再度透過
すると、往路とは直交方向の直線偏光となって偏光ビー
ムスプリッター9で反射し、受光部に導光される。回折
格子3に(1)式で表わされる角度θm で2光束を入射
させると、回折格子3による正反射光(0次反射回折
光)が、±m次の往復回折光の光路に重なり合って偏光
ビームスプリッター9に入射する。ここで、1/4波長
板51 と52 の進相軸は同一方向に設定されているの
で、最初偏光ビームスプリッター9で反射して1/4波
長板51 を透過して右回りの円偏光となって回折格子3
で正反射した光束は1/4波長板52 を透過すると、1
/4波長板51 に入射したときとは直交する方向の直線
偏光となるので該直線偏光は偏光ビームスプリッター9
を透過する。従って、この光束は受光部には入らない。
最初偏光ビームスプリッター9を透過して回折格子で正
反射した光束についても同様に受光部には入らない。
【0023】更に集光系20で反射し、回折格子3に再
度入射して発生した回折光のうち、往路を戻るm次回折
光の反対符号の−m次回折光が反対側の光路に重なり合
って偏光ビームスプリッター9に入射するが、1/4波
長板51 と52 の軸を前記のように設定することによ
り、上記正反射光と同様に受光部に入射するのを防止し
ている。つまり、1/4波長板51 ,52 の進相軸を同
一方向に設定することによって、信号光となる±m次の
往復回折光のみが受光部に入り、正反射光及びm次回折
後に−m次回折した光及び−m次回折後に+m次回折し
た光等のノイズ光は、いずれも受光部に入ることはな
い。このように本実施例では受光素子81 ,82 の出力
信号のS/N比は低下を防止し、高精度の検出を可能と
している。
度入射して発生した回折光のうち、往路を戻るm次回折
光の反対符号の−m次回折光が反対側の光路に重なり合
って偏光ビームスプリッター9に入射するが、1/4波
長板51 と52 の軸を前記のように設定することによ
り、上記正反射光と同様に受光部に入射するのを防止し
ている。つまり、1/4波長板51 ,52 の進相軸を同
一方向に設定することによって、信号光となる±m次の
往復回折光のみが受光部に入り、正反射光及びm次回折
後に−m次回折した光及び−m次回折後に+m次回折し
た光等のノイズ光は、いずれも受光部に入ることはな
い。このように本実施例では受光素子81 ,82 の出力
信号のS/N比は低下を防止し、高精度の検出を可能と
している。
【0024】本実施例における集光系20は焦点面近傍
に反射面を配置している為に例えばレーザー光の発振波
長の変化に伴う回折角が微少変化して集光レンズへの入
射角が多少変化しても、略同じ光路で戻すことができ
る。これにより2つの正と負の回折光を重なり合わせ受
光素子81 ,82 の出力信号のS/N比の低下を防止し
ている。
に反射面を配置している為に例えばレーザー光の発振波
長の変化に伴う回折角が微少変化して集光レンズへの入
射角が多少変化しても、略同じ光路で戻すことができ
る。これにより2つの正と負の回折光を重なり合わせ受
光素子81 ,82 の出力信号のS/N比の低下を防止し
ている。
【0025】又、本実施例では可干渉性光束の回折格子
3への入射角度を前述の如く設定すると共に集光系を用
いることにより装置全体の小型化を図っている。
3への入射角度を前述の如く設定すると共に集光系を用
いることにより装置全体の小型化を図っている。
【0026】例えば回折格子3の格子ピッチ 3.2μm 、
レーザー1の波長を0.78μとすれば、±1次の回折光の
回折角度は14.2度である。そこで光学部材11として直
径2mm程度の屈折率分布型レンズを用いて、±1次の回
折光のみを反射させる場合、回折格子3から、レンズ1
1までの距離は2/tan14.2°=7.9mm となり、8mm程度
離せばよく、装置全体を極めて小型に構成することがで
きる。
レーザー1の波長を0.78μとすれば、±1次の回折光の
回折角度は14.2度である。そこで光学部材11として直
径2mm程度の屈折率分布型レンズを用いて、±1次の回
折光のみを反射させる場合、回折格子3から、レンズ1
1までの距離は2/tan14.2°=7.9mm となり、8mm程度
離せばよく、装置全体を極めて小型に構成することがで
きる。
【0027】尚、本実施例では光学部材11として屈折
率分布型レンズを用いているが、図3のように集光レン
ズ13と反射鏡14の組み合わせで構成しても良い。
率分布型レンズを用いているが、図3のように集光レン
ズ13と反射鏡14の組み合わせで構成しても良い。
【0028】又、本実施例においては反射回折光を用い
ているが図4のように集光系20を配置して透過回折光
を利用しても良い。
ているが図4のように集光系20を配置して透過回折光
を利用しても良い。
【0029】図5は本発明の別の実施例である。同図に
おいて図1の要素と同一要素には同符番を付してある。
図5において15は偏光プリズムで、図1の実施例にお
ける偏光ビームスプリッター9と同一の機能を有するも
のである。又、16は折り返しプリズムで、図1の実施
例における反射鏡101 ,102 の組み合わせと同一の
機能を有している。
おいて図1の要素と同一要素には同符番を付してある。
図5において15は偏光プリズムで、図1の実施例にお
ける偏光ビームスプリッター9と同一の機能を有するも
のである。又、16は折り返しプリズムで、図1の実施
例における反射鏡101 ,102 の組み合わせと同一の
機能を有している。
【0030】本実施例ではレーザー1からの光束をコリ
メーターレンズ2により略平行光とし、偏光プリズム1
5に入射させている。偏光プリズム15に入射させた光
束は反射面15a,15bで反射させた後、偏光ビーム
分割面15cで反射光束L1と透過光束L2の2つの光
束に分割している。反射光束L1と透過光束L2は各々
反射面15a,15dで反射し、面15bより射出し
て、進相軸が互いに同一方向を向いた1/4波長板5
1 ,52 を透過した後、折り返しプリズム16で所定角
度屈折させ、回折格子3に前述の条件を満足するように
各々入射させている。
メーターレンズ2により略平行光とし、偏光プリズム1
5に入射させている。偏光プリズム15に入射させた光
束は反射面15a,15bで反射させた後、偏光ビーム
分割面15cで反射光束L1と透過光束L2の2つの光
束に分割している。反射光束L1と透過光束L2は各々
反射面15a,15dで反射し、面15bより射出し
て、進相軸が互いに同一方向を向いた1/4波長板5
1 ,52 を透過した後、折り返しプリズム16で所定角
度屈折させ、回折格子3に前述の条件を満足するように
各々入射させている。
【0031】そして回折格子3で回折した所定次数の回
折光を集光系20を介し、再度回折格子3に入射させ、
回折格子3からの2つの再回折光を折り返しプリズム1
6と偏光プリズム15を介し重ね合わせた後、図1の実
施例と同様に1/4波長板53 を透過させ、ビームスプ
リッター6で2つの光束に分割して各々偏光板71 ,7
2 を介した後、受光素子81 ,82 で各々受光してい
る。
折光を集光系20を介し、再度回折格子3に入射させ、
回折格子3からの2つの再回折光を折り返しプリズム1
6と偏光プリズム15を介し重ね合わせた後、図1の実
施例と同様に1/4波長板53 を透過させ、ビームスプ
リッター6で2つの光束に分割して各々偏光板71 ,7
2 を介した後、受光素子81 ,82 で各々受光してい
る。
【0032】尚、以上の各実施例ではリニアエンコーダ
ーについて説明したがロータリーエンコーダーについて
も全く同様に適用することができる。
ーについて説明したがロータリーエンコーダーについて
も全く同様に適用することができる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば可干渉性光束を偏光ビー
ムスプリッターで2つの直線偏光に分割した後、該2つ
の光束を所定の方向に進相軸を向けた1/4波長板を通
過させた後、該2つの光束の回折格子への入射角を前述
の如く設定することにより、受光部に不要な回折光が入
射するのを防止し、高精度のエンコーダーを達成するこ
とができる。
ムスプリッターで2つの直線偏光に分割した後、該2つ
の光束を所定の方向に進相軸を向けた1/4波長板を通
過させた後、該2つの光束の回折格子への入射角を前述
の如く設定することにより、受光部に不要な回折光が入
射するのを防止し、高精度のエンコーダーを達成するこ
とができる。
【図1】 本発明の一実施例の光学系の概略図
【図2】 図1の一部分の光学作用の説明図
【図3】 図1の一部分の光学作用の説明図
【図4】 図1の実施例において一部変更したときの部
分説明図
分説明図
【図5】 本発明の他の実施例の光学系の概略図
【図6】 従来のリニアエンコーダーの説明図
【図7】 本発明のエンコーダーにおける偏光ビームス
プリッターの偏光方位と1/4波長板の軸方位との関係
を示す説明図
プリッターの偏光方位と1/4波長板の軸方位との関係
を示す説明図
1 レーザー 2 コリメーターレンズ 3 回折格子 41 ,42 コーナーキューブ反射鏡 51 ,52 ,53 1/4波長板 6 ビームスプリッター 71 ,72 偏光板 81 ,82 受光素子 9 偏光ビームスプリッター 101 ,102 反射鏡 20 集光系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 公 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 窪田 洋一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−163517(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】 可干渉光束を回折格子に入射させ、該回
折格子からの回折光より干渉光を形成し、該干渉光を光
電変換することにより前記回折格子の移動状態を測定す
るエンコーダにおいて、前記可干渉性光束を偏光ビーム
スプリッターで2光束に分割し、該2光束の各々を入射
光に対する進相軸を互いに同一方向に配置した1/4波
長板を介して前記回折格子に相異なる方向から入射さ
せ、前記回折格子からの該2光束の各々の回折光を前記
1/4波長板を介して偏光ビームスプリッターへ逆行さ
せ、偏光ビームスプリッターによって該2光束の回折光
を重ね合わせることによって干渉光を形成し、該干渉光
を光電変換することを特徴とするエンコーダー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6180959A JP2629606B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | エンコーダー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6180959A JP2629606B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | エンコーダー |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63113081A Division JPH0718714B2 (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | エンコーダー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07167679A JPH07167679A (ja) | 1995-07-04 |
JP2629606B2 true JP2629606B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=16092278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6180959A Expired - Fee Related JP2629606B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | エンコーダー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2629606B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105628188A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-01 | 襄阳爱默思智能检测装备有限公司 | 一种光栅干涉振动测量方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59163517A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 光学式スケ−ル読取装置 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP6180959A patent/JP2629606B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105628188A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-01 | 襄阳爱默思智能检测装备有限公司 | 一种光栅干涉振动测量方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07167679A (ja) | 1995-07-04 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |