JPH0359417A - 光学式エンコーダ及びその光学スケール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば旋盤、フライス盤等の工作機械や、半
導体製造装置の位置計測に利用することができる光学式
エンコーダ及びその光学スケールに関する。

（従来の技術） 第９図は、従来の光学式アブソリュート型エンコーダの
光学系の一例を示す斜視構造図であり、測定光Ｌａを発
する、例えばＬＥＤ　（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ
Ｄ１０ｄｅ）やランプ等の発光素子１１と、発光素子１
１によって照射された測定光Ｌａを平行光Ｌｂにするコ
リメータレンズ１２と、コリメータレンズ１２を透過し
て来た平行光Ｌｂを透過させる部分（以下、透過部とい
う）　１３八及び透過させない部分（以下、非透過部と
いう）　１３Ｂが所定の長さ（以下、格子ピッチという
）で繰返されている格子トラックｔ。

ｔ７．・・・・・・、ｔｏが表面にｎ本（ｎは整数〉平
行に並設されている第１スケール１３と、透過部１３＾
を透過して来た光（図示せず）を透過させる透過窓１４
Ａ１．１４Ａ２．・・・・・・、１４＾。が第１スケー
ル１３の各格子トラックｊ、［２＋・・・・・・＋ｊｎ
に対応して設けられている第２スケール１４と、第２ス
ケール１４の各透過窓１４Ａ、、１４＾２．・・・・・
・、１４＾。に対応して設けられ、各透過窓１４Ａ１．
１４Ａ２．・・・・・・、１４＾。を透過して来た光Ｌ
ｃｌ。

Ｌｃ２．・・・・・・、Ｌｃｎの強度に応じた電気信号
に変換する光電変換素子１ｓ−１，１５−２，・・・・
・・、１５−ｎとで構成されている。

このような構成の光学式アブソリュート型エンコーダの
光学系ｌＯに用いられる第１スケール１３には、第１０
図に示すような隣り合った格子トラック１、．１．、及
びｔ２　、　ｔ３及び・・・・・・１ｎ−、，１ｏの格
子ピッチＰ１．Ｐ２．Ｐ３．−・・・、Ｐｎ−ｔ、Ｐｎ
が互いに１：２の関係になっている交番２進符合（ダレ
イコード）が設けられている。従って、この第１スケー
ル１３の各格子トラックｔ１．ｔ３．ｔ３．・・・・・
・、１ｎ−、，１，の透過部１３Ａ　、及び第１スケー
ル１３の各格子トラックｔ１゜ｔ２．　ｊ３．・・・・
・・＋ｊｎ−１＋ｔｎに対応した第２スケール１４の各
透過窓１４八１，１４Ａ２，１４＾、、　−・・・・、
１４Ａｎ−、，１４＾。

を透過して、各透過窓１４Ａ、、１４＾２，１４＾０．
・・・・・・’４Ａｎ−＋、１４Ａｎに対応した各光電
変換素子１５−１゜１５−２．１５−３．・−＝　、１
５−ｎ−１，１５−ｎに入射する光］５ｃ。

Ｌ（２，Ｌｃ、、ｍ＋＋　、Ｌｃｎ−、、Ｌｃｎの強度
が、第１スケール１３の長手方向の移動（図示矢印Ｘ）
に伴ってそれぞれ周期的に変化するので、この変化に応
じて各光電変換素子１ｓ−１，１５−２，１５−３，・
”−，１５−ｎ−１，１５−ｎで変換される各電気信号
もそれぞれ周期的に変化する。第１１図は、横軸に第１
スケール１３の長手方向の移動変位量ｔａｌｌを、縦軸
に各光電変換素子１５−１．１５−２．ｆ５−３．　＝
−・−，１５−ｎ−１，１５，−ｎで変換された電気信
号５１．５２．Ｓ３、−・−、Ｓ、−、、Ｓｎを示すも
ので、各電気信号５１．Ｓ２，５３．−・・・・・、　
Ｓｏ−、、Ｓｎがそれぞれ周期的に変化していることが
わかる。そして、これら電気信号５１．５２，５３．−
＝　、　５ｎ−１＋Ｓｎは、第１２図の光学式アブソリ
ュート型エンコーダのブロック図に示すようにそれぞれ
コンパレータ２０によってデジタル化ｄ＋＋’２．ｄ３
．＋＊＋＋＋、　’ｎ−１ｄｎされ、さらにデコーダ３
０によって交番２進符合から純２進符合やＢＣＤ符合等
の所望の形式の絶対位置データＤに変換される。

（発明が解決しようとする課題） 位置計測に利用される光学式アブソリュート型エンコー
ダは、その位置検出分解能を高めてより微小な変位量を
検出可能にすること、及び同時により長いストロークに
わたってその絶対位置を検出可能にすることが求められ
ている。しかし、上述したような光学式アブソリュート
型エンコーダにおいては、最小位置検出分解能は最小分
割された格子トラックｔｎにおける格子ピッチＰｎと同
程度であり、絶対位置検出ストローク長は最大分割され
た格子トラックｔｌにおｃ−する格子ピッチＰ、と同程
度であるので、位置検出分解能を高め、かつ絶対位置検
出ストローク長を長くしようとすると、格子トラック数
ｎが増加して光学式アブソリュート型エンコーダが大型
化したり、その部品である光電変換素子、コンパレータ
等の数が増加してしまうという欠点があった。

本発明は上述のような事情からなされたものであり、本
発明の目的は、位置検出分解能が高く、かつ絶対位置検
出ストローク長が長い小型の光学式エンコーダ及びその
光学スケールを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、例えば旋盤、フライス盤等の工作機械や、半
導体製造装置の位置計測に利用される光学式エンコーダ
及びその光学スケールに間するものであり、本発明の上
記目的は、光学式エンコーダにおいては、光を固有の角
度、方向又は強度に回折する回折格子から成る格子窓が
適宜配置されている光学スケールと、可干渉性を有する
平行光を発し、その光束内に１つ以上の前記格子窓を含
む光源装置と、前記格子窓にて回折された回折光を受光
し、各回折光の光点位置を検出して電気信号に変換する
光点位置検出装置と、前記電気信号により前記光学スケ
ールの位置データを求めて出力する読取装置とを具備す
ることによって、または光を所定の角度、方向又は強度
に回折する回折格子から成る格子窓を２つ以上含み、こ
の２つ以上の格子窓において回折される光の角度、方向
又は強度が固有の組合せとなっている格子窓群が適宜配
置されている光学スケールと、可干渉性を有する平行光
を発し、その光束内に１つ以上の前記格子窓群を含む光
源装置と、前記格子窓群にて回折された回折光を受光し
、各回折光の光点位置を検出して電気信号に変換する光
点位置検出装置と、前記電気信号により前記光学スケー
ルの位置データを求めて出力する読取装置とを具備する
ことによって達成される。また、光学スケールにおいて
は、光を固有の角度、方向又は強度に回折する回折格子
から成る格子窓を適宜配置することによって、または光
を所定の角度、方向又は強度に回折する回折格子窓から
成る格子窓を２つ以上含み、この２つ以上の格子窓にお
いて回折される光の角度、方向又は１強度が固有の組合
せとなっている格子窓群を適宜配置することによって達
成される。

（作用） 本発明の光学式エンコーダ及びその光学スケールは、格
子窓の変位により回折光の位置が移動することと、格子
窓での回折の仕方により格子窓を特定することができる
こととを利用したものであり、長ストロークにわたって
分解能の高い位置データを正確に得ることができる。

（実施例） 第１図は本発明の光学式アブソリュート型エンコーダの
光学系の一例を示す斜視構造図であり、可干渉性の測定
光Ｌｌを発する、例えばｌ［ｌ　（ｌａｓｅｒＤ　１ｏ
ｄｅ）等の発光素子３０１　と、この発光素子３０１に
よって照射された測定光Ｌｌを平行光ＬＪにするコリメ
ータレンズ３０２　と、このコリメータレンズ３０２で
平行にされた平行光ＬＪを部分的に透過させて所定幅の
光束ＬＨにするスリット３０３と、回折格子を有する格
子窓Ｔが一定間隔Ｗで配置され、各回折格子は光の透過
部、非透過部の比及び格子線方向が同一であってピッチ
が異なり、スリット３０３からの光束ＬＨを回折する長
形状のスケール３０４と、このスケール３０４の格子窓
Ｔで回折された複数の回折光をそれぞれ集光するシリン
ドリカルレンズ３０５と、このシリンドリカルレンズ３
０５からの各回折光ＬＬＯ，ＬＬ±１・・・・・・、　
１１士、・・・・・・の光点ＬＰｏ。

ＬＩ’±１・・・・・・、ＬＰｆ、、・・・・・・の位
置を検出して電気信号に変換する、例えばイメージセン
サ等の光点位置検出素子３０６とで構成されている。な
お、直線上に固定して配設されている発光素子３０１．
コリメータレンズ３０２．スリット３０３．シリンドリ
カルレンズ３０５はスケール３０４に対して相対的に移
動できればよいが、この例ではスケール３０４が長平方
向く図示矢印Ｘ〉に直線的に移動するようになっている
。

このような構成の光学式アブソリュート型エンコーダの
光学系３００において、シリンドリカルレンズ３０５か
らの各回折光ｔ、ｔｏ、ｔ、ｔ±１・・・・・・ＬＬｆ
：　ｎ・・・・・・のうちＯ次回折光ＬＬｏと正負のｎ
次回折光ＬＬｆｎとがなす角（以下、回折角という）±
００は、スケール３０４の格子窓Ｔの回折格子のピッチ
ＰＰとスリット３０３からの光束ＬＨの波長λとにより
次式（１）で表わされる。

±θ、＝±ｓｉｎ””　（ｎλ／ＰＰ）　　　　　　　
−・−−−・（１）そして、正負のｎ次回行光の光点位
置検出素子３０６上の光点ＬＰ、、、　ＬＰ−、は、ス
ケール３０４と光点位置検出素子３０６　との距離をＳ
Ｓとすると次式（２）で表わされる距１１ｄｄｎを隔て
て位置する。

ｄｄ、＝　２５Ｓｔａｎ（５ｉｎ−’（ｎλ／ＰＰ））
　　　−・−・（２）例えば第２図に示すように、スケ
ール３０４が同図示左方に移動してスリット３０３から
の光束ＬＫの照射範囲がａ　−４ｂと変化した場合、光
点位置検出素子３０６上の０次回折光の光点ＬＰ＋ｔｏ
＋ＬＰｚｔｏ。

ＬＰｓｔｏと１次回折光の光点ＬＰＩＴ±１．ＬＰ２Ｔ
±１゜ＬＰ３．±、は同図示のようになり、各１次回折
光の光点開路１１１ｄｄ＋Ｔ、ｄｄ２丁、ｄｄ、Ｔは次
式（３）　、　（４）　、　（５）で表わされる。

ｄｄ、Ｔ＝　２５Ｓｔａｎ（５ｉｎ−’　（λ／ＰＰＩ
Ｔ））−−−−−−（３）ｄｄ２７＝　２５Ｓｔａｎ（
ｓｉｎ””　（λ／Ｉ）Ｐ２Ｔ））　　−・−・−（４
）ｄｄ、７＝　２５Ｓｔａｎ（５ｉｎ−’　（λ／ＰＰ
３Ｔ）　）　　＝　・・・（５）従って、光点位置検出
素子３０６上の正負の１次回折光の光点ｔ、ｐｎｔ±１
の位置からそれらの光点間圧ｉｌｌ　ｄｄｎ？を求め、
この光点間圧＠　ｄｄｎ、から回折格子のピッチＰＰｎ
Ｔを求めてスケール３０４上の格子窓ＴｎＴを特定し、
また光点位置検出素子３０６上のＯ次回行光の光点ＬＰ
ｎｔｏの位置から格子窓の間隔Ｗ内の絶対位置を求める
ことで、スケール３０４上の絶対位置データを求めるこ
とができる。

第３図は本発明の光学式アブソリュート型エンコーダの
一例を示すブロック図であり、上述した光学系３００と
第１変換部３２０．第２変換部３３０及び演算部３４０
で成る読取装置３１０とで構成されている。

回折判定部３２２は、光点位置検出素子３０６上の例え
ば１次回折光の光点ｔ、ｐｎｖ±１の位置を表わす第４
図に示すような座標値（ＸｎＴ□＋ｙｎＴ＋１）＋（ｘ
ｎアー＋＋ｙｎｔ−＋）を人力し、次式（６）Ｃより光
点間圧＠　ｄｄｎ、を求めて前式（２）により回折格子
のピッチＰＰｎｔを求める。

記憶部３２１にはスケール３０４上の各格子窓”　ｌ　
Ｔ　＊”２Ｔ＋””　＊　ＴｎＴ＋”’の位置データ’
０５旧＊　Ｐ　Ｏ！ｉＨ２＊　””ｐｏｓ、□・・・と
回折格子のピッチＰＰ、〒＋　ｐｐ、Ｔ、・・・ＰＰ、
↑、・・・とが対応付けられて記憶されており、照合部
３２３は回折判定部３２２からの回折格子のピッチｐｐ
ｔ＋ｔｅ対応する格子窓ＴｎＴの位置データＰ。Ｓ□。

を記憶部３２１から読出して演算部３４０に送出する。

一方、第２変換部３３０は、光点位置検出素子３０６上
のＯ次回行光の光点ＬＰｎＴｏの位置を表わす第４図に
示すような座標値（Ｘｎｔｏ、ｙｎｔｏ）を入力し、ス
ケール３０４上の格子窓Ｔｎアの間隙Ｗ内の絶対位置Ｐ
。ＳＬｎを求めて演算１１３４０に送出する。なお、Ｏ
次回行光の光点ＬＰｎ、。の座標値（Ｘｎｙｏ、Ｖｎア
０）の代りに、１次回折光の光点ＬＰｎア±８の中間点
の座標値（（Ｘｎｔ＊＋−Ｘｒ＋ｔ−＋）／Ｌ（ｙｎア
□−ｙｎｔ−＋）／２）を用いて上記絶対位置ＰＯ３Ｌ
ｎを求めることも可能である。

上述した位置データＰＯ３Ｈｎ及び絶対位置Ｐ。ヨしｎ
はスケール３０４の変位に対して第５図に示すように変
化するので、演算部３４０は位置データＰ。！Ｈｎと絶
対位置ＰＯ８Ｌｎを加算してスケール３０４上の絶対位
置データＰ。ｓｎを求めて出力する。

第６図は第１図に示す光学式アブソリュート型エンコー
ダの光学系のスケール３０４に設けられる格子窓の別の
パターン例を示す図であり、回折格子を有する一対の格
子窓Ｔ。ＡｌＴｎＢが一定間隙ＷＷで配置されており、
各回折格子は光の透過部、非透過部の比及び格子線方向
が同一であってピッチが異なっている。このような構成
によれば格子窓の特定を格子窓の組合せ分増加させるこ
とができるので、スケール３０４を長尺化することがで
きる。

このスケール３０４上の絶対位置データを求める読取装
置は第３図に示す読取装置３１０の第１変換部３２０を
第７図に示すように変更すればよい。すなわち、２つの
回折判定部３２２は、光点位置検出素子３０６上の例え
ば２つの１次回折光の光点ＬＰｏＡ±、及びＬＰｎＢ±
１の位置を表わす座標値（ｘｎＡ◆＋＋ＶｎＡ＊＋）　
＋　（Ｘｎ＾−＋　・３’ｎ＾−Ｉ）及び（Ｘｎｅｌ＊
Ｉ　、Ｖｎａ＋＋）　ｌ　（ＸｎＢ−１１ｙｌｌＢ−１
）をそれぞれ入力し、求めた光点間圧１１１ｄｄｎＡ及
びｄｄｏＢにより回折格子のピッチＰＰｎＡ及びｐｐｎ
ａをそれぞれ求める。

組合せ判定部３２４は、各回折判定部３２２からのピッ
チＰＰｎ＾及びＰＰｎｌ１ｌの組合せを判定し、その結
果ＰＰｎＡａを照合部３２３に送出する。

記憶部３２１にはスケール３０４上の一対の格子窓Ｔ＋
Ａ、Ｔ＋ａ；ＴｚＡ、Ｔｚａ；”’　；Ｔｎａ＋Ｔｎａ
；・・・の位置データＰＯ３ＨＩ　＋Ｐｏｓ□２．・・
・、　ｐｏｓ□、・・・と回折格子のピッチの組合せＰ
Ｐ＋Ａｅ、ＰＰｚＡｌ”・ｌ　”ｎＡｌ１＋”・とが対
応付けられて記憶されており、照合部３２３は組合せ判
定部３２４からの回折格子のピッチの組合せＰＰｎＡｌ
１に対応する格子窓Ｔ。Ａ、Ｔｎｌｌの位置データＰ。

３Ｈｎを記憶部３２１から読出して送出する。

なお、上述した各実施例においてはスケール３０４上の
格子窓の回折格子のピッチが格子窓毎に異なる場合を示
したが、透過部及び非透過部の比が格子窓毎に異なるス
ケールや、格子線方向が格子窓毎に異なるスケールを用
いてもスケール上の絶対位置データを得ることができる
。すなわち、透過部及び非透過部の比を変えた場合は、
異なる次数の回折光の強度比が透過部及び非透過部の比
により変化することを利用するものであり、この原理に
基づく判定基準を回折判定部３２２が持つことで格子窓
を特定することができる。また、格子線方向を変えた場
合は、同次数の正負の回折光の光点位置が格子線方向に
より移動（回転）することを利用するものであり、この
原理に基づく判定基準を回折判定部３２２が持つことで
格子窓を特定することができる。

また、例えば第２図示す又は第６図示Ｃのように光束り
にの照射範囲内に２組の格子窓が含まれる場合には、読
取装置３１０において各格子窓毎にスケール３０４上の
絶対位置データを求めて平均化するようにしてもよい。

この平均化処理を行なう際、各絶対位置データに重み付
けを行なえば格子窓の間１（ＷＷ又はＷＷを周期とする
誤差成分を低減することができる。

さらに、発光素子から照射された可干渉光をスケールに
透過させて回折光を得ているが、透過光と反射光とは性
質上差がないのでスケールで反射させて回折光を得るよ
うにすることも可能である。反射式とした場合、発光素
子、コリメータレンズ、スリットとシリンドリカルレン
ズ、光点位置検出素子とはスケールに対して同一側に配
設され、スケールは光反射部と先非反射部とで形成され
る。

そして、第８図に示すようにスケールを円板３０７にし
て、その表面に本発明の格子窓Ｔを円環状に設け、円板
３０７の中心を回転軸にして回転させれば、角度の検出
をアブソリュートで行なうことも可能である。

（発明の効果）゛ 以上のように本発明の光学式エンコーダによれば、従来
複数本の格子トラックが必要であった長ストロークの絶
対位置検出が直線状に配設された格子窓で可能となるの
で、部品が小さくなって光学式エンコーダを小型化する
ことができると共に、光学式エンコーダの製造コストダ
ウンや製品コストダ、ウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学式エンコーダの光学系の一例を示
す斜視構造図、第２図はその光学スケールの一例を示す
図、第３図はその読取装置、の−例を示すブロック図、
第４図及び第５図はそれぞれ本発明の光学式エンコーダ
による読取を説明する図、第６図は本発明の光学スケー
ルの別の一例を示す図、第７図はその読取装置の主要部
を示すブロック図、第８図は本発明の光学スケールのさ
らに別の一例を示す図、第９図は従来の光学式エンコー
ダの光学系の一例を示す斜視構造図、第１Ｏ図はその格
子トラックの一例を・示す図、第１１図はその電気信号
の一例を示す図、第１２図はその読取装置の一例を示す
図である。 １０．３００・・・光学式アブソリュート型エンコーダ
の光学系、１１，３０１・・・発光素子、１２，３０２
−・・コリメータレンズ、１３，１４，３０４，３０７
・・・スケール、３０３・・・スリット、３０５・・・
シリンドリカルレンズ、１５・・・光電変換素子、２０
・・・コンパレータ、３０・・・デコーダ、３０６・・
・光点位置稜出素子、３１０・・・読取装置、３２０・
・・第１変換部、３２１・・・記憶部、３２２・・・回
折判定部、３２３・・・照合部、３２４・・・組合せ判
定部、３３０・・・第２変換部、３４０・・・演算部。 １秒 諺 ！ 薯 図 χ 第 θ 図 薯 回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光を固有の角度、方向又は強度に回折する回折格子
   から成る格子窓が適宜配置されている光学スケールと、
   可干渉性を有する平行光を発し、その光束内に１つ以上
   の前記格子窓を含む光源装置と、前記格子窓にて回折さ
   れた回折光を受光し、各回折光の光点位置を検出して電
   気信号に変換する光点位置検出装置と、前記電気信号に
   より前記光学スケールの位置データを求めて出力する読
   取装置とを備えて成ることを特徴とする光学式エンコー
   ダ。 ２、前記格子窓を構成する回折格子が格子窓毎に光を固
   有の角度、方向又は強度で回折するように設けられてお
   り、前記読取装置が、前記光点位置検出装置から出力さ
   れる電気信号により１次以上の同次数の正負の回折光の
   光点位置を読取つてこの回折光を回折した前記格子窓を
   特定する第１の変換手段と、前記光点位置検出装置から
   出力される電気信号により０次の回折光の光点位置を読
   取って前記格子窓の間隔内での位置を求める第２の変換
   手段と、前記第１の変換手段及び前記第２の変換手段か
   らの出力により前記光学スケールの位置データを求める
   演算手段とで成る請求項１に記載の光学式エンコーダ。 ３、前記格子窓を構成する回折格子が格子窓毎に光の透
   過部と非透過部の比及び格子線方向が同一であって格子
   ピッチが異なっており、前記第１の変換手段が、前記光
   点位置検出装置から出力される電気信号により１次以上
   の同次数の正負の回折光の光点間距離を求めてこの回折
   光を回折した前記格子窓を特定するようになっている請
   求項２に記載の光学式エンコーダ。 ４、前記格子窓を構成する回折格子が格子窓毎に光の透
   過部と非透過部の比及び格子ピッチが同一であって格子
   線方向が異なっており、前記第１の変換手段が、前記光
   点位置検出装置から出力される電気信号により１次以上
   の同次数の正負の回折光の光点の回転角度を求めてこの
   回折光を回折した前記格子窓を特定するようになってい
   る請求項２に記載の光学式エンコーダ。 ５、前記格子窓を構成する回折格子が格子窓毎に格子ピ
   ッチ及び格子線方向が同一であって光の透過部と比透過
   部の比が異なっており、前記第１の変換手段が、前記光
   点位置検出装置から出力される回折光の強度に応じた電
   気信号により各電気信号の比を求めて前記回折光を回折
   した前記格子窓を特定するようになっている請求項２に
   記載の光学式エンコーダ。 ６、光を所定の角度、方向又は強度に回折する回折格子
   から成る格子窓を２つ以上含み、この２つ以上の格子窓
   において回折される光の角度、方向又は強度が固有の組
   合せとなっている格子窓群が適宜配置されている光学ス
   ケールと、可干渉性を有する平行光を発し、その光束内
   に１つ以上の前記格子窓群を含む光源装置と、前記格子
   窓群にて回折された回折光を受光し、各回折光の光点位
   置を検出して電気信号に変換する光点位置検出装置と、
   前記電気信号により前記光学スケールの位置データを求
   めて出力する読取装置とを備えて成ることを特徴とする
   光学式エンコーダ。 ７、前記読取装置が、前記光点位置検出装置から出力さ
   れる電気信号により前記格子窓群に含まれる各格子窓の
   １次以上の同次数の正負の回折光の光点位置を読取って
   この回折光を回折した格子窓の組合せを求めて前記格子
   窓群を特定する第３の変換手段と、前記光点位置検出装
   置から出力される電気信号により０次の回折光の光点位
   置を読取って前記格子窓群の間隔内での位置を求める第
   ２の変換手段と、前記第３の変換手段及び前記第２の変
   換手段からの出力により前記光学スケールの位置データ
   を求める演算手段とで成る請求項６に記載の光学式エン
   コーダ。 ８、前記光学スケールと前記光源装置、前記光点位置検
   出装置との相対的移動が、前記光学スケールが前記光源
   装置、前記光点位置検出装置に対して移動するようにな
   っている請求項１に記載の光学式エンコーダ。 ９、前記光学スケールと前記光源装置、前記光点位置検
   出装置との相対的移動が、前記光源装置、前記光点位置
   検出装置が一緒に前記光学スケールに対して移動するよ
   うになっている請求項１に記載の光学式エンコーダ。 １０、前記光学スケールが直線状に格子窓が設けられて
   いる平板であり、前記相対的移動が直線である請求項１
   に記載の光学式エンコーダ。 １１、前記光学スケールが円環状に格子窓が設けられて
   いる円板であり、前記相対的移動が回転である請求項１
   に記載の光学式エンコーダ。 １２、前記光源装置が、可干渉光を発する光源と、この
   光源によって照射された前記可干渉光を平行光にするコ
   リメータレンズと、このコリメータレンズで平行化され
   た前記平行光を所定幅に制限するスリットとで成る請求
   項１に記載の光学式エンコーダ。 １３、前記光源がレーザ光を発するレーザ発振素子であ
   る請求項１２に記載の光学式エンコーダ。 １４、前記光点位置検出装置が、前記光学スケールによ
   って回折された回折光を集光する集光レンズと、集光さ
   れた前記回折光の光点位置を検出して電気信号に変換す
   る光点位置検出素子とで成る請求項１に記載の光学式エ
   ンコーダ。 １５、前記光点位置検出素子が光点位置を電気信号に変
   換するイメージセンサである請求項１４に記載の光学式
   エンコーダ。 １６、前記光源装置及び光点位置検出装置が前記光学ス
   ケールに対して反対側にあり、前記光学スケールの格子
   窓の透過部が前記光源装置によって照射された前記平行
   光を透過して回折するようになっている請求項１に記載
   の光学式エンコーダ。 １７、前記光源装置及び光点位置検出装置が前記光学ス
   ケールに対して同一側にあり、前記光学スケールの格子
   窓の透過部が前記光源装置によって照射された前記平行
   光を反射して回折するようになっている請求項１に記載
   の光学式エンコーダ。 １８、移動体の変位の検出等に使用される光学スケール
   において、光を固有の角度、方向又は強度に回折する回
   折格子から成る格子窓が適宜配置されていることを特徴
   とする光学スケール。 １９、前記格子窓を構成する回折格子が格子窓毎に光の
   透過部と非透過部の比及び格子線方向が同一であって格
   子ピッチが異なっている請求項１８に記載の光学スケー
   ル。 ２０、前記格子窓を構成する回折格子が格子窓毎に光の
   透過部と非透過部の比及び格子ピッチが同一であって格
   子線方向が異なっている請求項１８に記載の光学スケー
   ル。 ２１、前記格子窓を構成する回折格子が格子窓毎に格子
   ピッチ及び格子線方向が同一であって光の透過部と非透
   過部の比が異なっている請求項１８に記載の光学スケー
   ル。 ２２、前記格子窓を構成する回折格子の格子線方向が前
   記移動体の変位方向と同一方向に設けられている請求項
   １９又は２１に記載の光学スケール。 ２３、移動体の変位の検出等に使用される光学スケール
   において、光を所定の角度、方向又は強度に回折する回
   折格子から成る格子窓を２つ以上含み、この２つ以上の
   格子窓において回折される光の角度、方向又は強度が固
   有の組合せとなっている格子窓群が適宜配置されている
   ことを特徴とする光学スケール。