JPH0620969Y2 - 格子干渉型変位検出装置 - Google Patents
格子干渉型変位検出装置Info
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- JPH0620969Y2 JPH0620969Y2 JP1988006587U JP658788U JPH0620969Y2 JP H0620969 Y2 JPH0620969 Y2 JP H0620969Y2 JP 1988006587 U JP1988006587 U JP 1988006587U JP 658788 U JP658788 U JP 658788U JP H0620969 Y2 JPH0620969 Y2 JP H0620969Y2
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- Optical Transform (AREA)
Description
本考案は、格子干渉型変位検出装置に係り、特に、半導
体レーザを光源としてＸ−Ｙテーブル等に組込む際に用
いるのに好適な、回折格子が形成されたスケールと、前
記回折格子に光束を照射する光源、及び、前記回折格子
によつて生成された複数の光束の混合波を光電変換する
受光素子を含む検出器とを備え、前記スケールと検出器
の相対変位に応じて、周期的に変化する検出信号を生成
する格子干渉型変位検出装置の改良に関する。
体レーザを光源としてＸ−Ｙテーブル等に組込む際に用
いるのに好適な、回折格子が形成されたスケールと、前
記回折格子に光束を照射する光源、及び、前記回折格子
によつて生成された複数の光束の混合波を光電変換する
受光素子を含む検出器とを備え、前記スケールと検出器
の相対変位に応じて、周期的に変化する検出信号を生成
する格子干渉型変位検出装置の改良に関する。
一定ピツチの光学的な目盛の形成されたスケールを用い
て、周期的な検出信号を生成する光電型エンコーダが普
及している。この光電型エンコーダの分解能は、光学格
子の幅及びピツチと、光電変換後の信号を分割する電子
回路の特性により定まる。一般に、光学格子は、エツチ
ング法により製造されるので、４μｍ前後の光学格子が
最終測定精度上限界に近く、又、電子回路も大幅なコス
トアツプを伴わない範囲で用いるとなると、最終的な分
解能は１μｍ前後であり、これを更に高精度化するのは
困難であつた。 一方、光電型エンコーダが普及するにつれて、より高分
解能で高精度な検出信号を生成するものが求められてい
る。 光電型エンコーダの高分解能化を図つたものの１つとし
て、スケールにホログラフイの技術を用いて微細なピツ
チ（通常１μｍ程度）の目盛を形成し、その目盛を回折
格子として積極的に回折を生じさせて検出信号を得る格
子干渉型変位検出装置が提案されている。 第３図は、特開昭４７−１００３４で提案された格子干
渉型変位検出装置を示すものである。この格子干渉型変
位検出装置は、ピツチｄの回折格子が形成されたスケー
ル１０と、該回折格子に光束としてのレーザビーム１４
（波長λ）を照射するＨｅ−Ｎｅレーザ光源１２と、前
記回折格子によつて生成された０次と１次の回折光（光
束）をそれぞれ反射するミラー１６、１８と、ミラー１
８で反射された１次光の０次光と、ミラー１６で反射さ
れた０次光の１次光との混合波を３分するビームスプリ
ツタ（粗い回折格子）２０と、該ビームスプリツタ２０
で３分された混合波をそれぞれ光電変換する受光素子２
２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃとを含んで構成されている。ここ
で、前記スケール１０を除く各要素は、検出器を構成し
ている。 なお、第３図において、０次光及び１次光の光路中にそ
れぞれ挿入された偏光子２４、２６の偏光方向は、互い
に直交するように設定されており、３分された中央の混
合波を受光する受光素子２２Ａでは干渉縞が生じないよ
うにされている。従つて、この受光素子２２Ａでは、干
渉縞ではなく、単なる和信号が得られるので、参照信号
ｖｒとする。 又、受光素子２２Ｂの直前には干渉縞生成用の検光子２
８Ｂが配置され、この受光素子２２Ｂからは干渉縞によ
る第１の検出信号ａが生成される。 又、受光素子２２Ｃの直前には1/4波長板３０と検光子
２８Ｃが配置され、この受光素子２２Ｃからは、前記第
１の検出信号ａと９０°位相の異なる第２の検出信号ｂ
が生成される。 ここで、レーザビーム１４の入射角θと、１次光の回折
角φとは、次式で関係付けられる。 ｄ（ｓｉｎθ＋ｓｉｎφ）＝λ ………(1) このような格子干渉型変位検出装置によれば、例えばス
ケール１０をホログラム方式で製造することによつて、
１μｍ以下の光学格子を形成することができるので、
０．０１μｍの分解能を達成することも可能である。
て、周期的な検出信号を生成する光電型エンコーダが普
及している。この光電型エンコーダの分解能は、光学格
子の幅及びピツチと、光電変換後の信号を分割する電子
回路の特性により定まる。一般に、光学格子は、エツチ
ング法により製造されるので、４μｍ前後の光学格子が
最終測定精度上限界に近く、又、電子回路も大幅なコス
トアツプを伴わない範囲で用いるとなると、最終的な分
解能は１μｍ前後であり、これを更に高精度化するのは
困難であつた。 一方、光電型エンコーダが普及するにつれて、より高分
解能で高精度な検出信号を生成するものが求められてい
る。 光電型エンコーダの高分解能化を図つたものの１つとし
て、スケールにホログラフイの技術を用いて微細なピツ
チ（通常１μｍ程度）の目盛を形成し、その目盛を回折
格子として積極的に回折を生じさせて検出信号を得る格
子干渉型変位検出装置が提案されている。 第３図は、特開昭４７−１００３４で提案された格子干
渉型変位検出装置を示すものである。この格子干渉型変
位検出装置は、ピツチｄの回折格子が形成されたスケー
ル１０と、該回折格子に光束としてのレーザビーム１４
（波長λ）を照射するＨｅ−Ｎｅレーザ光源１２と、前
記回折格子によつて生成された０次と１次の回折光（光
束）をそれぞれ反射するミラー１６、１８と、ミラー１
８で反射された１次光の０次光と、ミラー１６で反射さ
れた０次光の１次光との混合波を３分するビームスプリ
ツタ（粗い回折格子）２０と、該ビームスプリツタ２０
で３分された混合波をそれぞれ光電変換する受光素子２
２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃとを含んで構成されている。ここ
で、前記スケール１０を除く各要素は、検出器を構成し
ている。 なお、第３図において、０次光及び１次光の光路中にそ
れぞれ挿入された偏光子２４、２６の偏光方向は、互い
に直交するように設定されており、３分された中央の混
合波を受光する受光素子２２Ａでは干渉縞が生じないよ
うにされている。従つて、この受光素子２２Ａでは、干
渉縞ではなく、単なる和信号が得られるので、参照信号
ｖｒとする。 又、受光素子２２Ｂの直前には干渉縞生成用の検光子２
８Ｂが配置され、この受光素子２２Ｂからは干渉縞によ
る第１の検出信号ａが生成される。 又、受光素子２２Ｃの直前には1/4波長板３０と検光子
２８Ｃが配置され、この受光素子２２Ｃからは、前記第
１の検出信号ａと９０°位相の異なる第２の検出信号ｂ
が生成される。 ここで、レーザビーム１４の入射角θと、１次光の回折
角φとは、次式で関係付けられる。 ｄ（ｓｉｎθ＋ｓｉｎφ）＝λ ………(1) このような格子干渉型変位検出装置によれば、例えばス
ケール１０をホログラム方式で製造することによつて、
１μｍ以下の光学格子を形成することができるので、
０．０１μｍの分解能を達成することも可能である。
しかしながら、前記中央の受光素子２２Ａで光電交換さ
れる中央の混合波は、本来、偏光方向の直交している２
光束の混合波で干渉信号はなく、参照信号ｖｒは直流レ
ベルとなるはずであるが、(1)スケール１０やビームス
プリツタ２０が検光子の作用を多少有するため、更に、
(2)偏光方向の直交が完全ではないため、検光子が無い
にもかかわらず干渉信号が重畳し、参照信号ｖｒに交流
成分が含まれてしまうという問題点があつた。
れる中央の混合波は、本来、偏光方向の直交している２
光束の混合波で干渉信号はなく、参照信号ｖｒは直流レ
ベルとなるはずであるが、(1)スケール１０やビームス
プリツタ２０が検光子の作用を多少有するため、更に、
(2)偏光方向の直交が完全ではないため、検光子が無い
にもかかわらず干渉信号が重畳し、参照信号ｖｒに交流
成分が含まれてしまうという問題点があつた。
本考案は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、参照信号に混合波の干渉による交流成分が含まれ
ることがなく、従つて、安定した検出信号が得られる格
子干渉型変位検出装置を提供することを目的とする。
ので、参照信号に混合波の干渉による交流成分が含まれ
ることがなく、従つて、安定した検出信号が得られる格
子干渉型変位検出装置を提供することを目的とする。
本考案は、回折格子が形成されたスケールと、前記回折
格子に光束を照射する光源、及び、前記回折格子によつ
て生成された複数の光束の混合波を光電交換する受光素
子を含む検出器とを備え、前記スケールと検出器の相対
変位に応じて、周期的に変化する検出信号を生成する格
子干渉型変位検出装置において、前記回折格子で生成さ
れた複数の回折光束を混合する前に、個々の回折光束の
一部をそれぞれ抽出又は分離する光学要素と、該抽出又
は分離された回折光をそれぞれ光電変換する２つの受光
素子と、該２つの受光素子の出力を加算して参照信号を
得るための加算器と、該参照信号で前記検出信号のレベ
ル変動の補償を行う回路とを備えることにより、前記目
的を達成したものである。 又、前記回折格子で生成された光束の一部を抽出する光
学要素を、前記回折格子自体とし、前記２つの受光素子
が、０次回折光を検出するようにしたものである。
格子に光束を照射する光源、及び、前記回折格子によつ
て生成された複数の光束の混合波を光電交換する受光素
子を含む検出器とを備え、前記スケールと検出器の相対
変位に応じて、周期的に変化する検出信号を生成する格
子干渉型変位検出装置において、前記回折格子で生成さ
れた複数の回折光束を混合する前に、個々の回折光束の
一部をそれぞれ抽出又は分離する光学要素と、該抽出又
は分離された回折光をそれぞれ光電変換する２つの受光
素子と、該２つの受光素子の出力を加算して参照信号を
得るための加算器と、該参照信号で前記検出信号のレベ
ル変動の補償を行う回路とを備えることにより、前記目
的を達成したものである。 又、前記回折格子で生成された光束の一部を抽出する光
学要素を、前記回折格子自体とし、前記２つの受光素子
が、０次回折光を検出するようにしたものである。
本考案は、前記のような格子干渉型変位検出装置におい
て、回折格子で生成された複数の回折光束を混合する前
に、個々の回折光束の一部を抽出又は分離し、それぞれ
光電変換した後に加算して参照信号を得るようにしてい
る。従つて、参照信号に混合波の干渉による交流成分が
含まれることがなく、安定した検出信号を得ることがで
きる。
て、回折格子で生成された複数の回折光束を混合する前
に、個々の回折光束の一部を抽出又は分離し、それぞれ
光電変換した後に加算して参照信号を得るようにしてい
る。従つて、参照信号に混合波の干渉による交流成分が
含まれることがなく、安定した検出信号を得ることがで
きる。
以下、図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明す
る。 本考案の第１実施例は、第１図に示す如く、回折格子が
形成されたスケール１０と、前記回折格子に波長λのレ
ーザビーム１４を照射する、レーザダイオード３２及び
コリメータレンズ３４からなる光源３１、及び、前記回
折格子によつて生成された複数の光束の混合波を光電変
換する受光素子２２Ｂ、２２Ｃ、検光子２８Ｂ、２８
Ｃ、1/4波長板３０を含む検出器とを備え、前記スケー
ル１０と検出器の相対変位に応じて周期的に変化する検
出信号ａ、ｂを生成する格子干渉型変位検出装置におい
て、前記光源３１からのレーザビーム１４を２分して、
偏光子４２Ａ、４２Ｂで互いに直交する偏光方向とした
後、ほぼ対称（入射角θ１θ２）に回折格子上の２つ
の回折点Ａ、Ｂに入射する光学要素としてのハーフミラ
ー４０と、前記異なる回折点Ａ、Ｂで生成された回折光
束の一部（入射ビームａの０次光と入射ビームｂの０次
光）をそれぞれ抽出する光学要素としての前記回折格子
（スケール１０）と、該抽出された回折光束をそれぞれ
光電変換し、加算して参照信号ｖｒを得るための２つの
受光素子４４Ａ、４４Ｂ及び加算器４５と、該参照信号
ｖｒで前記検出信号ａ、ｂのレベル変動の補償を行う回
路としての差演算器４６Ａ、４６Ｂとを設けたものであ
る。 前記２つの回折点Ａ、Ｂでほぼ対称に生成された２つの
１次（回折）光ａ、ｂの混合波は、ハーフミラー４８に
より、それぞれ検光子２８Ｂ又は検光子２８Ｃと1/4波
長板３０を介して従来例と同様の受光素子２２Ｂ、２２
Ｃに入射される。 図において、５０は、前記受光素子４４Ａ、４４Ｂ、２
２Ｂ、２２Ｃの出力をそれぞれ増幅するためのプリアン
プである。 なお前記スケール１０上方のハーフミラー４０と２個の
偏光子４２Ａ、４２Ｂは、１個の偏光ビームスプリツタ
で置換することも可能である。 他の構成は、従来例と同様であるので説明は省略する。 以下、第１実施例の作用を説明する。 スケール１０上の回折格子自体によつて抽出された光束
は、０次（回折）光ａと０次（回折）光ｂであり、受光
素子４４Ａ、４４Ｂの出力はプリアンプ５０で増幅され
た後、加算器４５で和演算されて参照信号ｖｒとなる。 一方、受光素子２２Ｂ、２２Ｃ及びプリアンプ５０によ
つて得られた、位相が９０°異なる検出信号ａ、ｂは、
レベル変動の補償を行う回路としての差演算器４６Ａ、
４６Ｂで参照信号ｖｒを減算されて、検出信号ａ′、
ｂ′が生成される。 レーザダイオード１４の出力変動や、スケール１０の汚
れによるレーザビームの強度の減衰に対しては、検出信
号ａ、ｂと参照信号ｖｒとは同じ傾向で減衰するため、
最終的な信号ａ′、ｂ′の直流レベルは安定で、良好な
計数処理ができる。 この際、回折格子で生成された複数の回折光束を混合す
る前に、個々の回折光束の一部を抽出して参照信号ｖｒ
としているので、混合波の干渉信号によつて参照信号に
交流成分が含まれてしまうことがなく、安定した参照信
号ｖｒ、従つて検出信号ａ′、ｂ′を得ることができ
る。 本実施例においては、本来無駄となる０次光ａ、ｂを活
用するので効率が良い。又、回折光束の一部を抽出する
光学要素を回折格子自体としているので、構成が簡略で
ある。 又、レーザダイオード３２の波長λが変化しても、１次
光ａと１次光ｂとは、共に対称に回折角φ１、φ２が小
さくなるので、受光素子２２Ｂ、２２Ｃに入射する方向
と位置はほぼ一定であり、検出信号は安定である。又、
レーザダイオード３２に戻るバツクトークが存在しな
い。更に、スケール１０表面での反射光も、直接受光素
子に入射することがない。 次に、第２図を参照して、本考案の第２実施例を詳細に
説明する。 この第２実施例は、前記従来例と同様の、スケール１０
と、レーザダイオード３２及びコリメータレンズ３４か
らなる光源３１と、受光素子２２Ｂ、２２Ｃ、検光子２
８Ｂ、２８Ｃ、1/4波長板３０を含む検出器とを備え、
前記スケール１０と検出器の相対変位に応じて周期的に
変化する検出信号を生成する格子干渉型変位検出装置に
おいて、前記光源３１からのレーザビーム１４を２分す
る光学要素としてのハーフミラー６０と、該２分された
光束を同一の入射角θでそれぞれ対称に前記回折格子上
の同一の回折点Ｃに入射させる光学要素である。一対の
ミラー６２Ａ、６２Ｂと、１次（回折）光ｂ、ａをそれ
ぞれ偏光子６４Ａ、６４Ｂで互いに直交する偏光方向と
し、一対のミラー６６Ａ、６６Ｂで反射し、更に、その
一部を分離する光学要素としてのハーフミラー６８Ａ、
６８Ｂと、該分離された回折光を光電変換して参照信号
ｖｒを得るための、前記第１実施例と同様の受光素子４
４Ａ、４４Ｂ及び加算器４５と、該参照信号ｖｒで前記
検出信号ａ、ｂのレベル変動の補償を行うための、同じ
く前記第１実施例と同様の差演算器４６Ａ、４６Ｂとを
備えたものである。 前記入射角θ及び回折角φは、例えば回折格子のピツチ
ｄが０．５μｍ、レーザビーム１４の波長λが０．７８
μｍの場合、入射角θ＝５８．５°、回折角φ＝４５°
と大きく異なる値に設定されている。これは、入射角θ
と回折角φが近い値とされていると、０次光と１次光が
重畳されるようになつて、検出信号のＳ／Ｎ比が悪化す
るためである。 他の構成及び作用は、前記第１実施例と同様であるの
で、説明は省略する。 本実施例においては、ハーフミラー６８Ａ、６８Ｂによ
つて分離した回折光の一部から参照信号ｖｒを作成して
いるので、レーザダイオード３２の出力変動やスケール
１０の汚れによるレーザビームの強度の減衰の他に、ス
ケール１０の回折効率の場所による変動によるレーザビ
ームの強度変化があつても、回折光自体の一部の光を参
照信号ｖｒに変換しているため、検出信号ａ′、ｂ′の
直流レベルが安定に保たれる。 又、レーザダイオード３２の波長λが変化しても、１次
光ａと１次光ｂとは、共に回折角φが共通であるため、
対称に回折角φが小さくなる。従つて、各受光素子２２
Ｂ、２２Ｃに入射する方向と位置はほぼ一定であり、検
出信号ａ、ｂは安定である。又、スケール１０表面での
反射光も直接受光素子に入射することがない。更に、回
折点Ｃが一致しているので、回折格子面の傾きによる誤
差を生じることもない。
る。 本考案の第１実施例は、第１図に示す如く、回折格子が
形成されたスケール１０と、前記回折格子に波長λのレ
ーザビーム１４を照射する、レーザダイオード３２及び
コリメータレンズ３４からなる光源３１、及び、前記回
折格子によつて生成された複数の光束の混合波を光電変
換する受光素子２２Ｂ、２２Ｃ、検光子２８Ｂ、２８
Ｃ、1/4波長板３０を含む検出器とを備え、前記スケー
ル１０と検出器の相対変位に応じて周期的に変化する検
出信号ａ、ｂを生成する格子干渉型変位検出装置におい
て、前記光源３１からのレーザビーム１４を２分して、
偏光子４２Ａ、４２Ｂで互いに直交する偏光方向とした
後、ほぼ対称（入射角θ１θ２）に回折格子上の２つ
の回折点Ａ、Ｂに入射する光学要素としてのハーフミラ
ー４０と、前記異なる回折点Ａ、Ｂで生成された回折光
束の一部（入射ビームａの０次光と入射ビームｂの０次
光）をそれぞれ抽出する光学要素としての前記回折格子
（スケール１０）と、該抽出された回折光束をそれぞれ
光電変換し、加算して参照信号ｖｒを得るための２つの
受光素子４４Ａ、４４Ｂ及び加算器４５と、該参照信号
ｖｒで前記検出信号ａ、ｂのレベル変動の補償を行う回
路としての差演算器４６Ａ、４６Ｂとを設けたものであ
る。 前記２つの回折点Ａ、Ｂでほぼ対称に生成された２つの
１次（回折）光ａ、ｂの混合波は、ハーフミラー４８に
より、それぞれ検光子２８Ｂ又は検光子２８Ｃと1/4波
長板３０を介して従来例と同様の受光素子２２Ｂ、２２
Ｃに入射される。 図において、５０は、前記受光素子４４Ａ、４４Ｂ、２
２Ｂ、２２Ｃの出力をそれぞれ増幅するためのプリアン
プである。 なお前記スケール１０上方のハーフミラー４０と２個の
偏光子４２Ａ、４２Ｂは、１個の偏光ビームスプリツタ
で置換することも可能である。 他の構成は、従来例と同様であるので説明は省略する。 以下、第１実施例の作用を説明する。 スケール１０上の回折格子自体によつて抽出された光束
は、０次（回折）光ａと０次（回折）光ｂであり、受光
素子４４Ａ、４４Ｂの出力はプリアンプ５０で増幅され
た後、加算器４５で和演算されて参照信号ｖｒとなる。 一方、受光素子２２Ｂ、２２Ｃ及びプリアンプ５０によ
つて得られた、位相が９０°異なる検出信号ａ、ｂは、
レベル変動の補償を行う回路としての差演算器４６Ａ、
４６Ｂで参照信号ｖｒを減算されて、検出信号ａ′、
ｂ′が生成される。 レーザダイオード１４の出力変動や、スケール１０の汚
れによるレーザビームの強度の減衰に対しては、検出信
号ａ、ｂと参照信号ｖｒとは同じ傾向で減衰するため、
最終的な信号ａ′、ｂ′の直流レベルは安定で、良好な
計数処理ができる。 この際、回折格子で生成された複数の回折光束を混合す
る前に、個々の回折光束の一部を抽出して参照信号ｖｒ
としているので、混合波の干渉信号によつて参照信号に
交流成分が含まれてしまうことがなく、安定した参照信
号ｖｒ、従つて検出信号ａ′、ｂ′を得ることができ
る。 本実施例においては、本来無駄となる０次光ａ、ｂを活
用するので効率が良い。又、回折光束の一部を抽出する
光学要素を回折格子自体としているので、構成が簡略で
ある。 又、レーザダイオード３２の波長λが変化しても、１次
光ａと１次光ｂとは、共に対称に回折角φ１、φ２が小
さくなるので、受光素子２２Ｂ、２２Ｃに入射する方向
と位置はほぼ一定であり、検出信号は安定である。又、
レーザダイオード３２に戻るバツクトークが存在しな
い。更に、スケール１０表面での反射光も、直接受光素
子に入射することがない。 次に、第２図を参照して、本考案の第２実施例を詳細に
説明する。 この第２実施例は、前記従来例と同様の、スケール１０
と、レーザダイオード３２及びコリメータレンズ３４か
らなる光源３１と、受光素子２２Ｂ、２２Ｃ、検光子２
８Ｂ、２８Ｃ、1/4波長板３０を含む検出器とを備え、
前記スケール１０と検出器の相対変位に応じて周期的に
変化する検出信号を生成する格子干渉型変位検出装置に
おいて、前記光源３１からのレーザビーム１４を２分す
る光学要素としてのハーフミラー６０と、該２分された
光束を同一の入射角θでそれぞれ対称に前記回折格子上
の同一の回折点Ｃに入射させる光学要素である。一対の
ミラー６２Ａ、６２Ｂと、１次（回折）光ｂ、ａをそれ
ぞれ偏光子６４Ａ、６４Ｂで互いに直交する偏光方向と
し、一対のミラー６６Ａ、６６Ｂで反射し、更に、その
一部を分離する光学要素としてのハーフミラー６８Ａ、
６８Ｂと、該分離された回折光を光電変換して参照信号
ｖｒを得るための、前記第１実施例と同様の受光素子４
４Ａ、４４Ｂ及び加算器４５と、該参照信号ｖｒで前記
検出信号ａ、ｂのレベル変動の補償を行うための、同じ
く前記第１実施例と同様の差演算器４６Ａ、４６Ｂとを
備えたものである。 前記入射角θ及び回折角φは、例えば回折格子のピツチ
ｄが０．５μｍ、レーザビーム１４の波長λが０．７８
μｍの場合、入射角θ＝５８．５°、回折角φ＝４５°
と大きく異なる値に設定されている。これは、入射角θ
と回折角φが近い値とされていると、０次光と１次光が
重畳されるようになつて、検出信号のＳ／Ｎ比が悪化す
るためである。 他の構成及び作用は、前記第１実施例と同様であるの
で、説明は省略する。 本実施例においては、ハーフミラー６８Ａ、６８Ｂによ
つて分離した回折光の一部から参照信号ｖｒを作成して
いるので、レーザダイオード３２の出力変動やスケール
１０の汚れによるレーザビームの強度の減衰の他に、ス
ケール１０の回折効率の場所による変動によるレーザビ
ームの強度変化があつても、回折光自体の一部の光を参
照信号ｖｒに変換しているため、検出信号ａ′、ｂ′の
直流レベルが安定に保たれる。 又、レーザダイオード３２の波長λが変化しても、１次
光ａと１次光ｂとは、共に回折角φが共通であるため、
対称に回折角φが小さくなる。従つて、各受光素子２２
Ｂ、２２Ｃに入射する方向と位置はほぼ一定であり、検
出信号ａ、ｂは安定である。又、スケール１０表面での
反射光も直接受光素子に入射することがない。更に、回
折点Ｃが一致しているので、回折格子面の傾きによる誤
差を生じることもない。
以上説明した通り、本考案によれば、混合波への干渉信
号の重畳の有無にかかわらず、参照信号に交流成分が含
まれてしまうことがない。従つて、安定した検出信号を
得ることができるという優れた効果を有する。
号の重畳の有無にかかわらず、参照信号に交流成分が含
まれてしまうことがない。従つて、安定した検出信号を
得ることができるという優れた効果を有する。
第１図は、本考案に係る格子干渉型変位検出装置の第１
実施例の構成を示す断面図、第２図は、同じく第２実施
例の構成を示す断面図、第３図は、従来の格子干渉型変
位検出装置の一例の構成を示す断面図である。 １０……スケール、 Ａ、Ｂ、Ｃ……回折点、 １４……レーザビーム、 ２２Ｂ、２２Ｃ、４４Ａ、４４Ｂ……受光素子、 ３１……光源、 ４２Ａ、４２Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ……偏光子、 ４５……加算器、 ４６Ａ、４６Ｂ……差演算器、 ６０、６８Ａ、６８Ｂ……ハーフミラー、 ６２Ａ、６２Ｂ……ミラー、 ａ、ｂ……入射ビーム。
実施例の構成を示す断面図、第２図は、同じく第２実施
例の構成を示す断面図、第３図は、従来の格子干渉型変
位検出装置の一例の構成を示す断面図である。 １０……スケール、 Ａ、Ｂ、Ｃ……回折点、 １４……レーザビーム、 ２２Ｂ、２２Ｃ、４４Ａ、４４Ｂ……受光素子、 ３１……光源、 ４２Ａ、４２Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ……偏光子、 ４５……加算器、 ４６Ａ、４６Ｂ……差演算器、 ６０、６８Ａ、６８Ｂ……ハーフミラー、 ６２Ａ、６２Ｂ……ミラー、 ａ、ｂ……入射ビーム。
Claims (2)
- 【請求項１】回折格子が形成されたスケールと、 前記回折格子に光束を照射する光源、及び、前記回折格
子によつて生成された複数の光束の混合波を光電変換す
る受光素子を含む検出器とを備え、 前記スケールと検出器の相対変位に応じて、周期的に変
化する検出信号を生成する格子干渉型変位検出装置にお
いて、 前記回折格子で生成された複数の回折光束を混合する前
に、個々の回折光束の一部をそれぞれ抽出又は分離する
光学要素と、 該抽出又は分離された回折光をそれぞれ光電変換する２
つの受光素子と、 該２つの受光素子の出力を加算して参照信号を得るため
の加算器と、 該参照信号で前記検出信号のレベル変動の補償を行う回
路と、 を備えたことを特徴とする格子干渉型変位検出装置。 - 【請求項２】前記回折格子で生成された光束の一部を抽
出する光学要素が、前記回折格子自体とされ、前記２つ
の受光素子が、０次回折光を検出するようにされている
実用新案登録請求の範囲第１項記載の格子干渉型変位検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988006587U JPH0620969Y2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 格子干渉型変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988006587U JPH0620969Y2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 格子干渉型変位検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112416U JPH01112416U (ja) | 1989-07-28 |
| JPH0620969Y2 true JPH0620969Y2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=31210894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988006587U Expired - Lifetime JPH0620969Y2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 格子干渉型変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620969Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5380887B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2014-01-08 | 株式会社ニコン | 露光方法及びデバイス製造方法、並びに露光装置 |
| JP5734484B2 (ja) * | 2014-03-12 | 2015-06-17 | 太陽誘電株式会社 | 変位計測装置及び変位計測方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939683A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-05 | 株式会社日立製作所 | 吊り具 |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP1988006587U patent/JPH0620969Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01112416U (ja) | 1989-07-28 |
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