JPH0588768B2 - - Google Patents
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- JPH0588768B2 JPH0588768B2 JP61005740A JP574086A JPH0588768B2 JP H0588768 B2 JPH0588768 B2 JP H0588768B2 JP 61005740 A JP61005740 A JP 61005740A JP 574086 A JP574086 A JP 574086A JP H0588768 B2 JPH0588768 B2 JP H0588768B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はロータリーエンコーダーに関し、特に
円周上に例えば透光部と反射部の格子模様を複数
個、周期的に刻んだ放射格子を回転物体に取付
け、該放射格子に例えばレーザーからの光束を照
射し、該放射格子からの回折光を利用して、放射
格子若しくは回転物体の回転速度や回転速度の変
動量等の回転状態を光電的に検出するロータリー
エンコーダーに良好に適用できるものである。
円周上に例えば透光部と反射部の格子模様を複数
個、周期的に刻んだ放射格子を回転物体に取付
け、該放射格子に例えばレーザーからの光束を照
射し、該放射格子からの回折光を利用して、放射
格子若しくは回転物体の回転速度や回転速度の変
動量等の回転状態を光電的に検出するロータリー
エンコーダーに良好に適用できるものである。
（従来の技術）
従来よりフロツピーデスクの駆動等のコンピユ
ーター機器、プリンター等の事務機器、あるいは
NC工作機械さらにはVTRのキヤプステンモータ
ーや回転ドラム等の回転機構の回転速度や回転速
度の変動量を検出する為の手段として光電的なロ
ータリーエンコーダーが利用されてきている。
ーター機器、プリンター等の事務機器、あるいは
NC工作機械さらにはVTRのキヤプステンモータ
ーや回転ドラム等の回転機構の回転速度や回転速
度の変動量を検出する為の手段として光電的なロ
ータリーエンコーダーが利用されてきている。
光電的なロータリーエンコーダーは回転軸に連
絡した円板の周囲に透光部と遮光部を等間隔に設
けた、所謂メインスケールとこれに対応してメイ
ンスケールと等しい間隔で透光部と遮光部とを設
けた所謂固定のインデツクススケールとの双方の
スケールを投光手段と受光手段で挾んで対向配置
した所謂インデツクススケール方式の構成を採つ
ている。この方法はメインスケールの回転に伴つ
て双方のスケールの透光部と遮光部の間隔に同期
した信号が得られ、この信号を周波数解析して回
転軸の回転速度の変動を検出している。この為双
方のスケールの透光部と遮光部とのスケール間隔
を細かくすればする程、検出精度を高めることが
できる。しかしながらスケール間隔を細かくする
と回折光の影響で受光手段からの出力信号のＳ／
Ｎ比が低下し検出精度が低下してしまう欠点があ
つた。この為メインスケールの透光部と遮光部の
格子の総本数を固定させ、透光部と遮光部の間隔
を回折光の影響を受けない程度まで拡大しようと
するとメインスケールの円板の直径が増大し更に
厚さも増大し装置全体が大型化し、この結果被検
回転物体への負荷が大きくなつてくる等の欠点が
あつた。
絡した円板の周囲に透光部と遮光部を等間隔に設
けた、所謂メインスケールとこれに対応してメイ
ンスケールと等しい間隔で透光部と遮光部とを設
けた所謂固定のインデツクススケールとの双方の
スケールを投光手段と受光手段で挾んで対向配置
した所謂インデツクススケール方式の構成を採つ
ている。この方法はメインスケールの回転に伴つ
て双方のスケールの透光部と遮光部の間隔に同期
した信号が得られ、この信号を周波数解析して回
転軸の回転速度の変動を検出している。この為双
方のスケールの透光部と遮光部とのスケール間隔
を細かくすればする程、検出精度を高めることが
できる。しかしながらスケール間隔を細かくする
と回折光の影響で受光手段からの出力信号のＳ／
Ｎ比が低下し検出精度が低下してしまう欠点があ
つた。この為メインスケールの透光部と遮光部の
格子の総本数を固定させ、透光部と遮光部の間隔
を回折光の影響を受けない程度まで拡大しようと
するとメインスケールの円板の直径が増大し更に
厚さも増大し装置全体が大型化し、この結果被検
回転物体への負荷が大きくなつてくる等の欠点が
あつた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は被検回転物体の負荷が小さく装置全体
の小型化が容易でしかも回転状態を高精度に検出
することのできるロータリーエンコーダーの提供
を目的とする。
の小型化が容易でしかも回転状態を高精度に検出
することのできるロータリーエンコーダーの提供
を目的とする。
（問題点を解決するための手段）
可干渉性の光束を発生する光源と、該光源から
出射した２つの光束をそれぞれ反射手段によつて
反射させて光路を逆行させることにより相対的な
回転を測定されるべき被測定物体に連結される円
板状の放射格子上にそれぞれ２回入射させるよう
に配置された光学系と、該放射格子からの２つの
回折光の干渉光を検出する受光手段とを有し、該
受光手段の検出結果により前記円板の相対的回転
状態を求めるロータリーエンコーダーにおいて、
前記２つの光束それぞれの前記放射格子上への入
射位置を前記放射格子の回転中心に関して略点対
称にすると共に、前記反射手段は前記放射格子か
らの特定次数の回折光の出射方向に光方向を略一
致させたレンズ手段と、該レンズ手段の焦点面近
傍の前記特定の次数の回折光のみを反射させる反
射面とを有していることである。
出射した２つの光束をそれぞれ反射手段によつて
反射させて光路を逆行させることにより相対的な
回転を測定されるべき被測定物体に連結される円
板状の放射格子上にそれぞれ２回入射させるよう
に配置された光学系と、該放射格子からの２つの
回折光の干渉光を検出する受光手段とを有し、該
受光手段の検出結果により前記円板の相対的回転
状態を求めるロータリーエンコーダーにおいて、
前記２つの光束それぞれの前記放射格子上への入
射位置を前記放射格子の回転中心に関して略点対
称にすると共に、前記反射手段は前記放射格子か
らの特定次数の回折光の出射方向に光方向を略一
致させたレンズ手段と、該レンズ手段の焦点面近
傍の前記特定の次数の回折光のみを反射させる反
射面とを有していることである。
この他本発明の特徴は実施例において記載され
ている。
ている。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例の光学系の概略図で
ある。
ある。
同図において１はレーザー等の可干渉性の光
源、２はコリメーターレンズ、３1，３2は偏光ビ
ームスプリツターで、レーザー１からの直線偏光
に対して、その偏光軸が45゜となるように配置さ
れている。４1〜４5は各々1/4波長板、５1〜５4
は各々シリンドリカルレンズ、６は円板上に例え
ば透光部と反射部の格子模様を等角度で設けた放
射格子、７は不図示の被検回転物体の回転軸であ
る。９1，９2は反射鏡、１０は1/2波長板、１１
はビームスプリツター、１２1，１２2は偏光板、
１３1，１３2は受光素子である。１４1，１４2は
集光性の凸レンズ、１５1，１５2は凸レンズ１４
１，１４2の焦点位置近傍に配置された反射鏡で、
その前面に、光束を制限するマスタ１６1，１６2
が設けられている。
源、２はコリメーターレンズ、３1，３2は偏光ビ
ームスプリツターで、レーザー１からの直線偏光
に対して、その偏光軸が45゜となるように配置さ
れている。４1〜４5は各々1/4波長板、５1〜５4
は各々シリンドリカルレンズ、６は円板上に例え
ば透光部と反射部の格子模様を等角度で設けた放
射格子、７は不図示の被検回転物体の回転軸であ
る。９1，９2は反射鏡、１０は1/2波長板、１１
はビームスプリツター、１２1，１２2は偏光板、
１３1，１３2は受光素子である。１４1，１４2は
集光性の凸レンズ、１５1，１５2は凸レンズ１４
１，１４2の焦点位置近傍に配置された反射鏡で、
その前面に、光束を制限するマスタ１６1，１６2
が設けられている。
本実施例では凸レンズ１４1、反射鏡１５1、マ
スク１６1より反射手段の一部である光学系を構
成している。
スク１６1より反射手段の一部である光学系を構
成している。
次に第１図のロータリーエンコーダーの動作を
説明する。レーザー１より放射された光束は、コ
リメーターレンズ２によつて略平行光束となつて
偏光ビームスプリツター３1に入射し、略等光量
で透過、反射される。このうち、透過光束は、1/
４波長板、４1を通過して円偏光となり、シリンド
リカルレンズ５1を介して、放射格子６上の位置
M1を線状照射する。
説明する。レーザー１より放射された光束は、コ
リメーターレンズ２によつて略平行光束となつて
偏光ビームスプリツター３1に入射し、略等光量
で透過、反射される。このうち、透過光束は、1/
４波長板、４1を通過して円偏光となり、シリンド
リカルレンズ５1を介して、放射格子６上の位置
M1を線状照射する。
ここでシリンドリカルレンズ５1は、光束を放
射格子６の放射方向と直交する方向に線状照射す
るように必要に応じて配置されている。このよう
に線状照射することにより、放射格子６上での光
束の照射部分に相当する透光部と反射部の格子模
様のピツチ誤差を軽減することができる。
射格子６の放射方向と直交する方向に線状照射す
るように必要に応じて配置されている。このよう
に線状照射することにより、放射格子６上での光
束の照射部分に相当する透光部と反射部の格子模
様のピツチ誤差を軽減することができる。
放射格子６上の位置M1に線状照射されて回折
された特定次数の回折光は、シリンドリカルレン
ズ５2によつて略平行光束となり光学系の一部で
ある凸レンズ１４1に入射する。第２図は本実施
例における反射手段の一部である光学系の概略図
であり、第２図より理解されるように凸レンズ１
４1の光軸は入射する特定次数の回折光の進行方
向と略一致しており、反射鏡１５1は凸レンズ１
４1の略焦点面に配置されている。この為凸レン
ズ１４1に平行で入射した光束はマスク１６1を介
し反射鏡１５1上に集光する。集光された光束は、
反射されて元の光路を戻つて放射格子６上の位置
M1を再照射する。そしてM1で再回折された光束
は、1/4波長板４1を通つて偏光ビームスプリツタ
ー３1で反射され、1/4波長板４2を介して反射鏡
９1で反射され、再び1/4波長板４2を介して偏光
ビームスプリツター３1を透過する。そして1/2波
長板１０によつて偏光方位が90゜回転して偏光ビ
ームスプリツター３2で反射され、1/4波長板４5
を介して、ビームスプリツター１１で分割され偏
光板１２1，１２2を介して受光素子１３1，１３2
で受光される。
された特定次数の回折光は、シリンドリカルレン
ズ５2によつて略平行光束となり光学系の一部で
ある凸レンズ１４1に入射する。第２図は本実施
例における反射手段の一部である光学系の概略図
であり、第２図より理解されるように凸レンズ１
４1の光軸は入射する特定次数の回折光の進行方
向と略一致しており、反射鏡１５1は凸レンズ１
４1の略焦点面に配置されている。この為凸レン
ズ１４1に平行で入射した光束はマスク１６1を介
し反射鏡１５1上に集光する。集光された光束は、
反射されて元の光路を戻つて放射格子６上の位置
M1を再照射する。そしてM1で再回折された光束
は、1/4波長板４1を通つて偏光ビームスプリツタ
ー３1で反射され、1/4波長板４2を介して反射鏡
９1で反射され、再び1/4波長板４2を介して偏光
ビームスプリツター３1を透過する。そして1/2波
長板１０によつて偏光方位が90゜回転して偏光ビ
ームスプリツター３2で反射され、1/4波長板４5
を介して、ビームスプリツター１１で分割され偏
光板１２1，１２2を介して受光素子１３1，１３2
で受光される。
一方、レーザー１から放射されて、偏光ビーム
スプリツター３1で反射された光束は、1/2波長板
１０を通つて、偏光ビームスプリツター３2を透
過し、1/4波長板４3を介して反射鏡９2で反射さ
れて、偏光ビームスプリツター３2で反射され、
１／４波長板４4、シリンドリカルレンズ５3を介し
て、放射格子６上の位置M2を線状照射する。
スプリツター３1で反射された光束は、1/2波長板
１０を通つて、偏光ビームスプリツター３2を透
過し、1/4波長板４3を介して反射鏡９2で反射さ
れて、偏光ビームスプリツター３2で反射され、
１／４波長板４4、シリンドリカルレンズ５3を介し
て、放射格子６上の位置M2を線状照射する。
ここで位置M1とM2は、被検回転物体の回転中
心に対して、略点対称な位置関係にある。
心に対して、略点対称な位置関係にある。
位置M2で回折された光束のうち、特定次数の
回折光L2は、回折光L1と同様にしてシリンドリ
カルレンズ５4によつて略平行光束となり凸レン
ズ１４2に入射し、光束制限マスク１６2を介して
反射鏡１５2上に集光される。集光された光束は
反射されて元の光路を戻つて放射格子６上の点
M2を再照射する。そして点M2で再回折された光
束は元の光路を戻り、偏光ビームスプリツター３
２を透過して、位置M1での回折光L1と重なり合つ
て、受光素子１３1，１３2で受光される。被検回
転物体が回転すると、位置M1での回折光L1は、
Δ＝rωsinθn／λだけ周波数シフトする。ここで
ｒは、回転中心からM1までの距離、ωは、角速
度、θnは、ｍ次回折光L1の回折角度、λはレー
ザー１の波長である。
回折光L2は、回折光L1と同様にしてシリンドリ
カルレンズ５4によつて略平行光束となり凸レン
ズ１４2に入射し、光束制限マスク１６2を介して
反射鏡１５2上に集光される。集光された光束は
反射されて元の光路を戻つて放射格子６上の点
M2を再照射する。そして点M2で再回折された光
束は元の光路を戻り、偏光ビームスプリツター３
２を透過して、位置M1での回折光L1と重なり合つ
て、受光素子１３1，１３2で受光される。被検回
転物体が回転すると、位置M1での回折光L1は、
Δ＝rωsinθn／λだけ周波数シフトする。ここで
ｒは、回転中心からM1までの距離、ωは、角速
度、θnは、ｍ次回折光L1の回折角度、λはレー
ザー１の波長である。
回折光L1は反射手段で反射されて、位置M1で
再回折されるので、受光素子１３1，１３2に入射
するときは2Δだけ周波数シフトしている。一
方、位置M2での回折光L2が、受光素子１３1，１
３2に入射するときは、同様にして、−2Δだけ周
波数シフトしている。
再回折されるので、受光素子１３1，１３2に入射
するときは2Δだけ周波数シフトしている。一
方、位置M2での回折光L2が、受光素子１３1，１
３2に入射するときは、同様にして、−2Δだけ周
波数シフトしている。
従つて、受光素子１３1，１３2からの出力信号
の周波数は4Δとなる。また、位置M1，M2での
格子模様のピツチをＰとすると、回折条件から、
sinθn＝mλ／Ｐだから、受光素子の出力信号の周
波数はＦ＝4Δ＝4mrω／Ｐとなる。
の周波数は4Δとなる。また、位置M1，M2での
格子模様のピツチをＰとすると、回折条件から、
sinθn＝mλ／Ｐだから、受光素子の出力信号の周
波数はＦ＝4Δ＝4mrω／Ｐとなる。
放射格子６の格子模様の総本数をＮ、等角度ピ
ツチをΔとすれば、Ｐ＝rΔ，Δ＝2π／Ｎよ
り、Ｆ＝2mNω／πとなる。いま、時間Δtの間
での受光素子の出力信号の波数をｎ、Δtの間で
の放射格子６の回転角をθとすれば、ｎ＝FΔt，
θ＝ωΔtより、ｎ＝2mNθ／π…(1)となり、受光
素子の出力信号の波数ｎをカウントすることによ
り放射格子６の回転角θを(1)式によつて求めるこ
とができる。このように構成されている第１図の
実施例では、回折光を利用しているために、放射
格子６は小径で微細な格子を用いることが可能で
あり、従つて、装置全体としても小径となり、被
検回転物体への負荷も小さくなるという特徴を有
している。又本実施例では回折光L1，L2を位置
M1，M2に再照射するための反射手段として、凸
レンズ１４1，１４2と反射鏡１５1，１５2を利用
することによりコーナーキユーブ反射鏡を用いた
場合と同様の機能を果している。
ツチをΔとすれば、Ｐ＝rΔ，Δ＝2π／Ｎよ
り、Ｆ＝2mNω／πとなる。いま、時間Δtの間
での受光素子の出力信号の波数をｎ、Δtの間で
の放射格子６の回転角をθとすれば、ｎ＝FΔt，
θ＝ωΔtより、ｎ＝2mNθ／π…(1)となり、受光
素子の出力信号の波数ｎをカウントすることによ
り放射格子６の回転角θを(1)式によつて求めるこ
とができる。このように構成されている第１図の
実施例では、回折光を利用しているために、放射
格子６は小径で微細な格子を用いることが可能で
あり、従つて、装置全体としても小径となり、被
検回転物体への負荷も小さくなるという特徴を有
している。又本実施例では回折光L1，L2を位置
M1，M2に再照射するための反射手段として、凸
レンズ１４1，１４2と反射鏡１５1，１５2を利用
することによりコーナーキユーブ反射鏡を用いた
場合と同様の機能を果している。
すなわち、放射格子６への入射光束の波長が周
囲の温度変化によつて変化したり、また、被検回
転物体の回転中心と、放射格子６の回転中心とが
一致していなくて、放射格子６上の光束入射位置
M1，M2での格子模様のピツチが、放射格子６が
回転することによつて変化する場合、回折光L1，
L2の回折角が変化する。
囲の温度変化によつて変化したり、また、被検回
転物体の回転中心と、放射格子６の回転中心とが
一致していなくて、放射格子６上の光束入射位置
M1，M2での格子模様のピツチが、放射格子６が
回転することによつて変化する場合、回折光L1，
L2の回折角が変化する。
しかしながら本実施例によれば反射手段の光学
系を前述の如く構成することにより凸レンズ１４
１，１４2に入射した光束を反射鏡１５1，１５2で
反射させた後、入射したときと等しい角度で凸レ
ンズ１４1，１４2から出射させて元の光路を戻す
ことができる。さらに、反射鏡前面に設けた光束
制限マスク１６1，１６2によつて、凸レンズ１４
１，１４2に入射する、０次の回折光など、特定次
数の回折光L1，L2以外の回折光を除去すること
ができる。このことによつて、放射格子６と、反
射手段１４1，１４2，１５1，１５2，１６1，１６
２との距離を縮めることが可能となる。たとえば、
放射格子６の、位置M1，M2における格子模様の
ピツチが10μｍ、入射光束の波長が0.83μｍの場
合、凸レンズ１４1，１４2として、半径３mmの平
凸マイクロレンズを用いて、１次の回折光を放射
格子６に再照射させようとすると、０次の回折光
は、１次の回折光に対して4.8゜の角度でマイクロ
レンズ１４1，１４2に入射するから、光束制限マ
スク１６1，１６2の開口として、（マイクロレン
ズの焦点距離＝６mm）×（tan4.8゜）＝0.5mm以下の半
径の開口を設ければ、０次の回折光が除去でき
る。このとき、放射格子６から反射鏡１５1，１
５2までの距離は、15mm程度あれば十分である。
また、凸レンズ１４1，１４2、反射鏡１５1，１
５2、光束制限マスク１６1，１６2はいずれも容
易に製作可能であり、例えばコーナーキユーブ反
射鏡を用いた場合に比べ低コストになるという利
点がある。
系を前述の如く構成することにより凸レンズ１４
１，１４2に入射した光束を反射鏡１５1，１５2で
反射させた後、入射したときと等しい角度で凸レ
ンズ１４1，１４2から出射させて元の光路を戻す
ことができる。さらに、反射鏡前面に設けた光束
制限マスク１６1，１６2によつて、凸レンズ１４
１，１４2に入射する、０次の回折光など、特定次
数の回折光L1，L2以外の回折光を除去すること
ができる。このことによつて、放射格子６と、反
射手段１４1，１４2，１５1，１５2，１６1，１６
２との距離を縮めることが可能となる。たとえば、
放射格子６の、位置M1，M2における格子模様の
ピツチが10μｍ、入射光束の波長が0.83μｍの場
合、凸レンズ１４1，１４2として、半径３mmの平
凸マイクロレンズを用いて、１次の回折光を放射
格子６に再照射させようとすると、０次の回折光
は、１次の回折光に対して4.8゜の角度でマイクロ
レンズ１４1，１４2に入射するから、光束制限マ
スク１６1，１６2の開口として、（マイクロレン
ズの焦点距離＝６mm）×（tan4.8゜）＝0.5mm以下の半
径の開口を設ければ、０次の回折光が除去でき
る。このとき、放射格子６から反射鏡１５1，１
５2までの距離は、15mm程度あれば十分である。
また、凸レンズ１４1，１４2、反射鏡１５1，１
５2、光束制限マスク１６1，１６2はいずれも容
易に製作可能であり、例えばコーナーキユーブ反
射鏡を用いた場合に比べ低コストになるという利
点がある。
尚本実施例において反射鏡１５1，１５2を平面
鏡の代わりに凸レンズ１４1，１４2の節点を曲率
中心とする凹面鏡より構成しても良い。又反射手
段の光学系を第３図に示すように凸レンズ、マス
クそして反射鏡を一体化して構成すれば装置全体
が簡素化されるので好ましい。
鏡の代わりに凸レンズ１４1，１４2の節点を曲率
中心とする凹面鏡より構成しても良い。又反射手
段の光学系を第３図に示すように凸レンズ、マス
クそして反射鏡を一体化して構成すれば装置全体
が簡素化されるので好ましい。
同図において１８1は集光レンズ、１８2は反射
面、１８3はマスクである。
面、１８3はマスクである。
さらに、第４図のように、第３図のレンズを屈
折率分布型レンズ、たとえば商品名セルフオツク
マイクロレンズ（日本板硝子(株)製）として、その
平面端面の中心部のみに反射鏡を蒸着しておけ
ば、製造が容易となり、装置も小型、簡便とな
る。
折率分布型レンズ、たとえば商品名セルフオツク
マイクロレンズ（日本板硝子(株)製）として、その
平面端面の中心部のみに反射鏡を蒸着しておけ
ば、製造が容易となり、装置も小型、簡便とな
る。
第４図において、１９1は屈折率分布型レンズ、
１９2は反射部（裏面鏡）である。
１９2は反射部（裏面鏡）である。
尚、本発明に用いる回折格子は遮光部と透光部
から成る所謂振幅型の回折格子、互いに屈折率が
異なる部分からなる位相型の回折格子等が用いら
れる。特に位相型の回折格子（位相格子）は例え
ば透明円盤の円周部にレリーフ型の凹凸パターン
を形成することによつて得ることが出来、スタン
パ、エンボス等で大量生産が可能であり有効であ
る。又、反射型の位相格子は凹凸パターンに蒸着
等の反射膜を形成することにより容易に作成でき
る。
から成る所謂振幅型の回折格子、互いに屈折率が
異なる部分からなる位相型の回折格子等が用いら
れる。特に位相型の回折格子（位相格子）は例え
ば透明円盤の円周部にレリーフ型の凹凸パターン
を形成することによつて得ることが出来、スタン
パ、エンボス等で大量生産が可能であり有効であ
る。又、反射型の位相格子は凹凸パターンに蒸着
等の反射膜を形成することにより容易に作成でき
る。
本実施例では透過回折光を利用した場合につい
て述べたが、反射回折光を利用しても同様に本発
明の目的を達成することができる。
て述べたが、反射回折光を利用しても同様に本発
明の目的を達成することができる。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば焦点面に反射面を
配置した光学系を有する反射手段を用いることに
より被検回転物体の負荷が小さく、装置全体の小
型化を図つた高精度のロータリーエンコーダーを
達成することができる。
配置した光学系を有する反射手段を用いることに
より被検回転物体の負荷が小さく、装置全体の小
型化を図つた高精度のロータリーエンコーダーを
達成することができる。
更には、２つの光束それぞれの放射格子上への
入射位置を放射格子の回転中心に関して略点対称
にすることによつて、例えば外乱によつて相対回
転に「ぶれ」が生じ、放射格子が回転中心に対し
て偏心した状態になつた場合も、その偏心は回転
中心に対して略点対称な位置に入射する２光束そ
れぞれに（回転方向から見て）互いに逆の誤差成
分を与える為、これらより発する２つの回折光を
互いに干渉させることにより、誤差成分を相殺す
ることができ、且つまた放射格子からの特定次数
の回折光の出射方向に光軸方向を略一致させたレ
ンズ手段と、レンズ手段の焦点面近傍の前記特定
の次数の回折光のみを反射させる反射面とを有す
る反射手段によつて、不要回折光を効果的に除去
できるようにし、特にたとえ装置の振動等によつ
てこの反射手段位置が変化しても光束の出射光路
変動は最小限に抑えられるので、より外乱に強い
ロータリーエンコーダーが実現する。
入射位置を放射格子の回転中心に関して略点対称
にすることによつて、例えば外乱によつて相対回
転に「ぶれ」が生じ、放射格子が回転中心に対し
て偏心した状態になつた場合も、その偏心は回転
中心に対して略点対称な位置に入射する２光束そ
れぞれに（回転方向から見て）互いに逆の誤差成
分を与える為、これらより発する２つの回折光を
互いに干渉させることにより、誤差成分を相殺す
ることができ、且つまた放射格子からの特定次数
の回折光の出射方向に光軸方向を略一致させたレ
ンズ手段と、レンズ手段の焦点面近傍の前記特定
の次数の回折光のみを反射させる反射面とを有す
る反射手段によつて、不要回折光を効果的に除去
できるようにし、特にたとえ装置の振動等によつ
てこの反射手段位置が変化しても光束の出射光路
変動は最小限に抑えられるので、より外乱に強い
ロータリーエンコーダーが実現する。
第１図は本発明の一実施例の光学系の概略図、
第２図は第１図の一部分の説明図、第３図、第４
図は本発明の他の実施例の一部分の説明図であ
る。図中１は光源、２はコリメーターレンズ、３
１，３2は偏光ビームスプリツター、４1〜４5は1/
４波長板、５1〜５4はシリンドリカルレンズ、６
は放射格子、７は回転軸、９1，９2は反射鏡、１
２1，１２2は偏光板、１３1，１３2は受光素子、
１４1，１４2は凸レンズ、１５1，１５2は反射
鏡、１６1，１６2は光束制限マスクである。
第２図は第１図の一部分の説明図、第３図、第４
図は本発明の他の実施例の一部分の説明図であ
る。図中１は光源、２はコリメーターレンズ、３
１，３2は偏光ビームスプリツター、４1〜４5は1/
４波長板、５1〜５4はシリンドリカルレンズ、６
は放射格子、７は回転軸、９1，９2は反射鏡、１
２1，１２2は偏光板、１３1，１３2は受光素子、
１４1，１４2は凸レンズ、１５1，１５2は反射
鏡、１６1，１６2は光束制限マスクである。
Claims (1)
- １ 可干渉性の光束を発生する光源と、該光源か
らの出射した２つの光束をそれぞれ反射手段によ
つて反射させて光路を逆行させることにより相対
的な回転を測定されるべき被測定物体に連結され
る円板状の放射格子上にそれぞれ２回入射させる
ように配置された光学系と、該放射格子からの２
つの回折光の干渉光を検出する受光手段とを有
し、該受光手段の検出結果により前記円板の相対
的回転状態を求めるロータリーエンコーダーにお
いて、前記２つの光束それぞれの前記放射格子上
への入射位置を前記放射格子の回転中心に関して
略点対称にすると共に、前記反射手段は前記放射
格子からの特定次数の回折光の出射方向に光軸方
向を略一致させたレンズ手段と、該レンズ手段の
焦点面近傍の前記特定の次数の回折光のみを反射
させる反射面とを有していることを特徴とするロ
ータリーエンコーダー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP574086A JPS62163925A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
| DE3700906A DE3700906C2 (de) | 1986-01-14 | 1987-01-14 | Verschlüßler |
| GB8700784A GB2185314B (en) | 1986-01-14 | 1987-01-14 | Encoder |
| US07/608,629 US5036192A (en) | 1986-01-14 | 1990-11-06 | Rotary encoder using reflected light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP574086A JPS62163925A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163925A JPS62163925A (ja) | 1987-07-20 |
| JPH0588768B2 true JPH0588768B2 (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=11619496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP574086A Granted JPS62163925A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62163925A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS615741A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-11 | 市倉 寛 | 栄養強化食品の製造法 |
-
1986
- 1986-01-14 JP JP574086A patent/JPS62163925A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62163925A (ja) | 1987-07-20 |
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| JPS62200220A (ja) | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |