JPH085325A - 格子干渉型変位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の小型化を図ることができるとともに、
応答速度の向上を図ることができる格子干渉型変位検出
装置の提供。 【構成】 光源１３から出射されて光束分岐手段２１を
介してスケール１１の回折格子１２上の回折点Ｐに至る
各光束（各分岐光束Ａ，Ｂ）の光路と、この回折点Ｐで
回折または反射されて検出器に至る各光束（各１次回折
光Ａ１，Ｂ１および各０次光Ａ０，Ｂ０）の光路とを、
スケール１１の同一側であって異なる面内に配置すると
ともに、回折点Ｐに入射された各分岐光束Ａ，Ｂのうち
いずれか一方の光束の１次回折光と他方の光束の反射光
との光路が一致するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源からの光束を二波
に分岐してスケールの回折格子上の同一点に入射させ、
この点で生成された複数の光束の混合波を電気信号とし
て検出する格子干渉型変位検出装置に関し、スケールに
反射型の回折格子を用いて光学系を構成する場合に利用
できる。

【０００２】

【背景技術】従来の光電型エンコーダの高分解能化を図
ったものの一つとして、スケールにホログラフィの技術
を用いて微細なピッチ（通常、１μｍ程度）の目盛りを
形成し、その目盛りを回折格子として利用して相対変位
を高精度に検出する格子干渉型変位検出装置が知られて
いる。これは、光源からの光束を二波に分岐してスケー
ルの回折格子上の一または二つの点に入射させ、この点
で生成された複数の光束の混合波を電気信号として検出
するもので、スケールに反射型の回折格子を用いたもの
と、透過型の回折格子を用いたものとに分類できる。

【０００３】後者の透過型の回折格子を用いたものとし
て、例えば、特開平５−１９２５号公報に記載された格
子干渉型変位検出装置が知られている。この格子干渉型
変位検出装置５００は、図６に示す如く、図中左右方向
に変位可能に設けられかつその変位方向に沿って透過型
の回折格子５０２が形成されたスケール５０１と、レー
ザ光源５０３と、このレーザ光源５０３から出射された
レーザビームをその偏光方向に従って二波に分岐する偏
光ビームスプリッタ５０４と、各分岐光束Ａ，Ｂを反射
してスケール５０１上の同一回折点Ｐにそれぞれ対称方
向から入射させる一対のミラー５０５Ａ，５０５Ｂと、
回折点Ｐで生成された各１次回折光Ａ１，Ｂ１と各透過
光（０次光）Ｂ０，Ａ０との混合波を電気信号に変換す
る検出器５０８Ａ，５０８Ｂとにより構成されている。

【０００４】ここで、偏光ビームスプリッタ５０４およ
び一対のミラー５０５Ａ，５０５Ｂにより光束分岐手段
５０９が構成されている。また、検出器５０８Ａは、ス
ケール５０１の回折格子５０２上の回折点Ｐで混合され
た一方の混合波の偏光方向を一致させて干渉させる偏光
板５１１Ａと、この偏光板５１１Ａで干渉させられた光
束を電気信号に変換する受光素子５１２Ａとにより構成
されている。そして、検出器５０８Ｂは、スケール５０
１の回折格子５０２上の回折点Ｐで混合された他方の混
合波の一偏光成分のみの位相を９０度遅らせる１／４波
長板５１３と、この１／４波長板５１３を通過した混合
波の偏光方向を一致させて干渉させる偏光板５１１Ｂ
と、この偏光板５１１Ｂで干渉させられた光束を電気信
号に変換する受光素子５１２Ｂとにより構成されてい
る。

【０００５】このような格子干渉型変位検出装置５００
においては、レーザ光源５０３から出射されたレーザビ
ームは、偏光ビームスプリッタ５０４の偏光方向に従っ
て二波に分岐される。各分岐光束Ａ，Ｂは、それぞれミ
ラー５０５Ａ，５０５Ｂによって反射された後、スケー
ル５０１の回折格子５０２上の同一回折点Ｐにそれぞれ
対称方向から入射角θで入射される。この際、回折点Ｐ
で各分岐光束Ａ，Ｂの１次回折光Ａ１，Ｂ１が生成され
る。

【０００６】そして、回折点Ｐにおいて、一方の分岐光
束Ａの１次回折光Ａ１と他方の分岐光束Ｂの透過光（０
次光）Ｂ０との混合波、および一方の分岐光束Ａの透過
光（０次光）Ａ０と他方の分岐光束Ｂの１次回折光Ｂ１
との混合波が生成され、これらの混合波はそれぞれ検出
器５０８Ａ，５０８Ｂによって干渉させられて電気信号
に変換される。

【０００７】従って、格子干渉型変位検出装置５００で
は、スケール５０１の移動量を干渉光の明暗として検出
するに際し、各１次回折光Ａ１，Ｂ１と各０次光Ｂ０，
Ａ０との干渉を利用しているので、スケール５０１が回
折格子５０２の一ピッチ分だけ変位したとすると、各検
出器５０８Ａ，５０８Ｂからは、一周期分の完全正弦波
信号φＡ，φＢが得られる（一回の明暗が得られる）。

【０００８】このため、互いに逆方向に位相シフトされ
た１次回折光Ａ１，Ｂ１同士の干渉を利用してスケール
の移動量を検出する場合（特開平２−１６７４２７号公
報等参照）に比べ、スケール５０１の変位速度の制限を
二倍に緩和することができるので、スケール５０１の変
位に対する応答速度の倍増が図られている。つまり、１
次回折光どうしの干渉を利用すると、スケールの変位に
対して正弦波信号φＡ，φＢの周波数が高くなるため、
受光素子や信号増幅回路の周波数特性によってスケール
の変位速度が制限されるという問題が生じるが、格子干
渉型変位検出装置５００では、１次回折光と０次光との
干渉を利用しているので、この問題は解消される。ま
た、一方の検出器５０８Ｂに１／４波長板５１３を設け
たので、二つの検出器５０８Ａ，５０８Ｂから得られる
正弦波信号φＡ，φＢは、互いに９０度位相の異なるも
のとなり、これによりスケール５０１の変位方向を把握
できるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような透過型の回折格子５０２をスケール５０１とし
て用いた格子干渉型変位検出装置５００の場合には、ス
ケール５０１を両側（図６中上下）から挟み込む状態で
検出系を構成しなければならないため、検出系が大型化
する、あるいはスケール５０１の取り付けの自由度が制
限されてしまうという問題がある。

【００１０】これに対し、反射型の回折格子をスケール
として用いることにより検出系の小型化やスケールの取
り付け自由度の向上を図ることが考えられる。つまり、
前述した図６の格子干渉型変位検出装置５００を単純に
スケール５０１の位置で折り返した状態の検出系を構成
することが考えられる。ところが、反射型の回折格子を
スケールとして用いることにより格子干渉型変位検出装
置５００を単純に折り返した状態の検出系を構成しよう
とすると、各検出器５０８Ａ，５０８Ｂの設置位置を確
保できなくなるため、検出系を成立させることはできな
い。

【００１１】本発明の目的は、装置の小型化を図ること
ができるとともに、応答速度の向上を図ることができる
格子干渉型変位検出装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光側（光源
のある側）の光学系と受光側（受光素子のある側）の光
学系とを異なる面内に配置して前記目的を達成しようと
するものである。具体的には、本発明は、反射型の回折
格子を有するスケールと、光束を出射する光源と、この
光源からの光束を二波に分岐しかつその各分岐光束を前
記スケールの回折格子上の同一点に入射させる光束分岐
手段と、前記スケールの回折格子によって生成された複
数の光束の混合波を電気信号に変換する検出器とを備え
た格子干渉型変位検出装置であって、前記光源から出射
されて前記光束分岐手段を介して前記スケールの回折格
子上に至る各光束の光路と、前記スケールの回折格子上
で回折または反射されて前記検出器に至る各光束の光路
とを、前記スケールの同一側であって異なる面内に配置
するとともに、前記スケールの回折格子に入射された各
分岐光束のうちいずれか一方の光束の１次回折光と他方
の光束の反射光との光路が一致するように前記光束分岐
手段を構成したことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の格子干渉型変位検出装置
は、前記光束分岐手段が、前記光源からの光束を互いに
偏光方向が直交する二波に分岐する偏光ビームスプリッ
タと、この偏光ビームスプリッタで分岐した各分岐光束
を反射して前記スケールの回折格子上の同一点に入射さ
せる一対のミラーとを含み構成されていることを特徴と
する。

【００１４】

【作用】このような本発明においては、光源からの光束
を光束分岐手段により二波に分岐してスケールの反射型
の回折格子上の同一点に入射させ、この点で回折または
反射により生成された各光束の混合波を検出器により干
渉させて電気信号として検出することにより、スケール
の変位を把握する。この際、発光側の光学系、すなわち
光源から出射されて光束分岐手段を介してスケールの回
折格子上に至る各光束の光路と、受光側の光学系、すな
わちスケールの回折格子上で回折または反射されて検出
器に至る各光束の光路とが、異なる面内に配置されてい
るので、発光側の光学系を構成する各機器と受光側の光
学系を構成する各機器とを互いの配置位置に影響される
ことなく設置することが可能となり、各機器の配置構成
の自由度が向上する。このため、前述した図６の格子干
渉型変位検出装置５００をスケール５０１の位置で折り
返した状態の検出系の実現が可能となる。

【００１５】また、スケールとして反射型の回折格子を
用いているので、発光側の光学系と受光側の光学系とが
スケールの同一側に配置されるため、前述した透過型の
回折格子５０２をスケール５０１として用いた格子干渉
型変位検出装置５００（図６参照）の場合に比べ、装置
の小型化やスケールの取り付け自由度の向上が図られ
る。

【００１６】さらに、スケールの回折格子に入射された
各分岐光束のうちいずれか一方の光束の１次回折光と他
方の光束の反射光との光路が一致するように光束分岐手
段が構成されているので、１次回折光と０次光（反射
光）との干渉を利用してスケールの移動量が検出される
ため、互いに逆方向に位相シフトされた１次回折光どう
しの干渉を利用する場合（特開平２−１６７４２７号公
報等参照）に比べ、スケールの変位に対する応答速度の
向上が図られ、これらにより前記目的が達成される。

【００１７】また、光束分岐手段を、光源からの光束を
互いに偏光方向が直交する二波に分岐する偏光ビームス
プリッタと、この偏光ビームスプリッタで分岐した各分
岐光束を反射してスケールの回折格子上の同一点に入射
させる一対のミラーとを含み構成した場合には、一対の
ミラーの配置位置を調整することにより、各分岐光束の
うちいずれか一方の光束の１次回折光と他方の光束の反
射光との光路を容易に一致させることが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１および図２には、本発明の一実施例である格
子干渉型変位検出装置１０が示されている。図１（Ａ）
は格子干渉型変位検出装置１０の発光側の構成図、図１
（Ｂ）は受光側の構成図、図２は格子干渉型変位検出装
置１０の発光側および受光側の各光路の配置状態を示す
概略斜視図である。また、図１（Ａ）および図１（Ｂ）
は、いずれも図２中の矢印Ｙの方向から見た状態であ
る。

【００１９】図１（Ａ）において、格子干渉型変位検出
装置１０は、図中左右方向に変位可能に設けられかつそ
の変位方向に沿って反射型の回折格子１２が形成された
スケール１１と、図中右上に設けられたレーザビームを
出射するレーザ光源１３と、図中略中央にスケール１１
に対して直角をなすように設けられた偏光ビームスプリ
ッタ１４と、偏光ビームスプリッタ１４の両側に左右対
称に設けられた一対のミラー１５Ａ，１５Ｂとを備えて
いる。

【００２０】これらのレーザ光源１３、偏光ビームスプ
リッタ１４、および一対のミラー１５Ａ，１５Ｂにより
形成される格子干渉型変位検出装置１０の発光側の各光
路は、図２中手前側に位置する第一の面２０内に配置さ
れている。この第一の面２０は、スケール１１の変位方
向（図２中Ｘ方向）に沿いかつスケール１１の回折格子
１２の法線を含む面Ｎと所定の角度φをなすように配置
されている。

【００２１】図１（Ｂ）において、格子干渉型変位検出
装置１０は、図中左右対象位置に設けられた二つの検出
器４１Ａ，４１Ｂを備えている。スケール１１の回折格
子１２からこれらの検出器４１Ａ，４１Ｂに至る格子干
渉型変位検出装置１０の受光側の各光路は、図２中奥側
に位置する第二の面３０内に配置されている。この第二
の面３０は、回折格子１２の法線を含む面Ｎと所定の角
度φをなすように配置され、回折格子１２の法線を含む
面Ｎに対して前述した第一の面２０と対称をなしてい
る。そして、以上に述べたレーザ光源１３、偏光ビーム
スプリッタ１４、各ミラー１５Ａ，１５Ｂ、および各検
出器４１Ａ，４１Ｂは、スケール１１に対して全て同じ
側（図中上側）に設けられている。

【００２２】偏光ビームスプリッタ１４は、図１（Ａ）
中Ｒ点の位置でレーザ光源１３からのレーザビームを互
いに偏光方向が直交する二つの分岐光束Ａ，Ｂに分岐す
るように配置されている。一対のミラー１５Ａ，１５Ｂ
は、偏光ビームスプリッタ１４により図中Ｒ点で分岐さ
れた各分岐光束Ａ，Ｂをスケール１１の回折格子１２上
の同一回折点Ｐにそれぞれ対称方向から入射角θで入射
させるように配置されている。そして、これらの偏光ビ
ームスプリッタ１４および一対のミラー１５Ａ，１５Ｂ
により光束分岐手段２１が構成されている。

【００２３】また、各分岐光束Ａ，Ｂの回折点Ｐへの入
射角と回折点Ｐでの回折角とが一致するように配置され
（共にθ）、これにより回折点Ｐに入射される一方の分
岐光束Ａの１次回折光Ａ１と他方の分岐光束Ｂの反射光
（０次光）Ｂ０との光路、および一方の分岐光束Ａの反
射光（０次光）Ａ０と他方の分岐光束Ｂの１次回折光Ｂ
１との光路がそれぞれ一致するようになっている。

【００２４】検出器４１Ａは、スケール１１の回折格子
１２上の回折点Ｐで混合された一方の混合波の一偏光成
分のみの位相を９０度遅らせる１／４波長板４２と、こ
の１／４波長板４２を通過した混合波の偏光方向を一致
させて干渉させる偏光板４３Ａと、この偏光板４３Ａで
干渉させられた光束を電気信号に変換する受光素子４４
Ａとにより構成されている。そして、検出器４１Ｂは、
回折点Ｐで混合された他方の混合波の偏光方向を一致さ
せて干渉させる偏光板４３Ｂと、この偏光板４３Ｂで干
渉させられた光束を電気信号に変換する受光素子４４Ｂ
とにより構成されている。

【００２５】図３には、スケール１１の拡大断面が示さ
れている。スケール１１は、図中上側に配置されたガラ
ス１１Ａと、下側に配置されたミラー面１１Ｂと、これ
らの間に挟まれた体積位相型の回折格子（ホログラム回
折格子）１２とが積層された構造を有している。

【００２６】また、図４に示すように、回折格子１２と
ミラー面１１Ｂとの間に、隙間Ｄが形成される場合に
は、この隙間Ｄを次のように適切な寸法に調整してお
く。すなわち、図４において、入射光Ｃに対して、回折
格子１２で生成される光束は次の四種類であり、（１）
回折格子１２で回折された後にミラー面１１Ｂで反射さ
れて回折格子１２を透過する光束Ｃ１と、（２）回折格
子１２を透過した後にミラー面１１Ｂで反射されて回折
格子１２で回折される光束Ｃ２と、（３）回折格子１２
を透過した後にミラー面１１Ｂで反射されて再び回折格
子１２を透過する光束Ｃ３と、（４）回折格子１２で回
折された後にミラー面１１Ｂで反射されて再び回折格子
１２で回折される光束Ｃ４とがある。

【００２７】これらのうち光束Ｃ１，Ｃ２は、回折格子
１２で一回回折された１次回折光であるため、スケール
１１の移動によって位相変化を生じる光束である。この
ため、前述した隙間Ｄを光束の幅に対して充分に小さい
ものとする場合には、これらの光束Ｃ１，Ｃ２が干渉す
ることによって光強度を強め合うように隙間Ｄを調整す
るとともに、スケール１１のストローク中において隙間
Ｄが一定に保たれるようにしておく。また、隙間Ｄを比
較的大きくする場合（例えば、光束の幅が１ｍｍ程度の
時に隙間Ｄを３ｍｍ程度とする場合など）には、二つの
光束Ｃ１，Ｃ２のうちいずれか一方の光束のみを利用
し、他方の光束はスケール１１から出射した後に遮断す
る等して利用しないようにしてもよい。

【００２８】なお、残りの二つの光束Ｃ３，Ｃ４は、回
折格子１２で一回も回折されないか、あるいは二回回折
されるため、スケール１１の移動によって位相変化を生
じない光束であり、共に反射光（０次光）として取り扱
うことができる。また、このような回折格子１２として
は、例えば、格子ピッチが５００ｎｍ程度、レーザ光源
１３の波長が７８０ｎｍ程度のものを採用することがで
きる。

【００２９】このような本実施例においては、以下のよ
うにスケール１１の移動量が検出される。先ず、第一の
面２０内において、レーザ光源１３から出射されたレー
ザビームは、偏光ビームスプリッタ１４の偏光方向に従
って図１（Ａ）中Ｒ点上で二波に分岐される。各分岐光
束Ａ，Ｂは、それぞれミラー１５Ａ，１５Ｂによって反
射されてスケール１１の回折格子１２上の同一回折点Ｐ
にそれぞれ対称方向から入射角θで入射される。この
際、回折点Ｐで各分岐光束Ａ，Ｂの１次回折光Ａ１，Ｂ
１および反射光（０次光）Ａ０，Ｂ０が生成される。そ
して、これらの１次回折光Ａ１，Ｂ１および反射光（０
次光）Ａ０，Ｂ０は、全て第二の面３０内に出射され、
その出射角は、全て入射角と同じ角度θである。

【００３０】次に、第二の面３０内において、回折点Ｐ
に入射された一方の分岐光束Ａの１次回折光Ａ１と他方
の分岐光束Ｂの反射光（０次光）Ｂ０とが、それぞれ図
１（Ｂ）中左上に向かう光路で混合され、この混合波は
検出器４１Ａによって干渉させられて電気信号に変換さ
れる。また、第二の面３０内において、回折点Ｐに入射
された一方の分岐光束Ａの反射光（０次光）Ａ０と他方
の分岐光束Ｂの１次回折光Ｂ１とが、それぞれ図１
（Ｂ）中右上に向かう光路で混合され、この混合波は検
出器４１Ｂによって干渉させられて電気信号に変換され
る。

【００３１】このような本実施例によれば、次のような
効果がある。すなわち、レーザ光源１３から出射されて
光束分岐手段２１を介してスケール１１の回折格子１２
上の回折点Ｐに至る各光束（各分岐光束Ａ，Ｂ）の光路
が第一の面２０内に設けられ、かつ回折点Ｐで回折され
た各１次回折光Ａ１，Ｂ１および反射された各０次光Ａ
０，Ｂ０の各光路が第二の面３０内に設けられているの
で、発光側の光学系を構成する各機器（レーザ光源１３
および光束分岐手段２１）と、受光側の光学系を構成す
る各機器（各検出器４１Ａ，４１Ｂ）とを、互いの配置
位置に影響されることなく設置でき、各機器の配置構成
の自由度を向上できる。このため、前述した図６の格子
干渉型変位検出装置５００をスケール５０１の位置で折
り返した状態の検出系を容易に実現することができる。

【００３２】また、スケール１１として反射型の回折格
子１２を用いているので、発光側の光学系と受光側の光
学系とがスケール１１の同一側に配置されるため、前述
した透過型の回折格子５０２をスケール５０１として用
いた格子干渉型変位検出装置５００（図６参照）の場合
に比べ、装置の小型化やスケールの取り付け自由度の向
上を図ることができる。

【００３３】さらに、スケール１１の移動量を干渉光の
明暗として検出するに際し、１次回折光Ａ１，Ｂ１と０
次光（反射光）Ｂ０，Ａ０との干渉を利用しているの
で、互いに逆方向に位相シフトされた１次回折光どうし
の干渉を利用する場合（特開平２−１６７４２７号公報
等参照）に比べ、スケール１１の変位速度の制限を二倍
に緩和することができる。つまり、スケール１１の変位
に対する応答速度の倍増を図ることができる。

【００３４】また、一方の検出器４１Ａに１／４波長板
４２を設けたので、二つの検出器４１Ａ，４１Ｂから得
られる正弦波信号φＡ，φＢは、互いに９０度位相の異
なるものとなり、これによりスケール１１の変位方向を
把握することができる。

【００３５】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の目的を達成できる他の構成も含
み、例えば以下に示すような変形等も本発明に含まれる
ものである。すなわち、発光側の光学系が配置される第
一の面２０および受光側の光学系が配置される第二の面
３０は、図２に示したような配置に限定されるものでは
なく、例えば、図５（Ａ）に示すようなプリズム８１を
用いて第一の面２０および第二の面３０を折り曲げるこ
とによりプリズム８１の上側部分で第一の面２０と第二
の面３０とを平行に配置するようにしてもよく、あるい
は図５（Ｂ）に示すようなシリンドリカルレンズ８２、
図５（Ｃ）に示すような透過型の回折格子８３を用いて
同様な配置としてもよく、要するに第一の面２０と第二
の面３０とは、スケール１１の同一側であって異なる面
内に配置されていればよい。

【００３６】また、前記実施例では、スケール１１は、
図３または図４に示すようなガラス１１Ａと体積位相型
の回折格子（ホログラム回折格子）１２とミラー面１１
Ｂとによる積層構造となっていたが、スケール１１はこ
のような構造に限定されるものではなく、例えば、ミラ
ーの表面に回折格子を形成したスケールなどであっても
よく、要するに反射型の回折格子を有するスケールであ
ればよい。

【００３７】そして、回折格子１２のピッチ、レーザ光
源１３の波長は、それぞれ前記実施例で挙げられていた
５００ｎｍ程度、７８０ｎｍ程度のものが好適である
が、このような数値に限定されるものではなく、本発明
の構成を実施できれば適宜な数値を選択してよい。

【００３８】さらに、前記実施例では、レーザ光源１
３、光束分岐手段２１、および検出器４１Ａ，４１Ｂな
どの光学系に対してスケール１１が変位可能に設けられ
ていたが、スケール１１に対してこれらの光学系が変位
するものであってもよく、あるいは両者が共に変位する
ものであってもよく、要するに、スケール１１と光学系
とが相対変位するようになっていればよい。

【００３９】

【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、発
光側の光学系の各光束の光路と、受光側の光学系の各光
束の光路とが、異なる面内に配置されているので、発光
側の光学系を構成する各機器と受光側の光学系を構成す
る各機器とを互いの配置位置に影響されることなく設置
でき、各機器の配置構成の自由度を向上できるため、前
述した図６の格子干渉型変位検出装置５００をスケール
５０１の位置で折り返した状態の検出系を容易に実現で
きる。また、スケールとして反射型の回折格子を用いて
いるので、装置の小型化やスケールの取り付け自由度の
向上を図ることができるうえ、１次回折光と０次光との
干渉を利用してスケールの移動量を検出するので、スケ
ールの変位に対する応答速度の向上を図ることができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図。

【図２】前記実施例の異なる面（第一の面および第二の
面）の配置状態を説明する概略斜視図。

【図３】前記実施例のスケールの断面図。

【図４】前記実施例のスケールの別の断面図。

【図５】本発明の変形例を示す概略構成図。

【図６】従来例を示す構成図。

【符号の説明】

１０ 格子干渉型変位検出装置 １１ スケール １２ 反射型の回折格子 １３ レーザ光源 １４ 偏光ビームスプリッタ １５Ａ，１５Ｂ ミラー ２１ 光束分岐手段 ４１Ａ，４１Ｂ 検出器 Ａ，Ｂ 分岐光束 Ａ１，Ｂ１ １次回折光 Ａ０，Ｂ０ 反射光（０次光） Ｐ 回折点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 哲郎 神奈川県川崎市高津区坂戸１−20−１ 株 式会社ミツトヨ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射型の回折格子を有するスケールと、
   光束を出射する光源と、この光源からの光束を二波に分
   岐しかつその各分岐光束を前記スケールの回折格子上の
   同一点に入射させる光束分岐手段と、前記スケールの回
   折格子によって生成された複数の光束の混合波を電気信
   号に変換する検出器とを備えた格子干渉型変位検出装置
   であって、 前記光源から出射されて前記光束分岐手段を介して前記
   スケールの回折格子上に至る各光束の光路と、前記スケ
   ールの回折格子上で回折または反射されて前記検出器に
   至る各光束の光路とを、前記スケールの同一側であって
   異なる面内に配置するとともに、 前記スケールの回折格子に入射された各分岐光束のうち
   いずれか一方の光束の１次回折光と他方の光束の反射光
   との光路が一致するように前記光束分岐手段を構成した
   ことを特徴とする格子干渉型変位検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した格子干渉型変位検出
   装置において、前記光束分岐手段は、前記光源からの光
   束を互いに偏光方向が直交する二波に分岐する偏光ビー
   ムスプリッタと、この偏光ビームスプリッタで分岐した
   各分岐光束を反射して前記スケールの回折格子上の同一
   点に入射させる一対のミラーとを含み構成されているこ
   とを特徴とする格子干渉型変位検出装置。