專利名稱：編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要關(guān)于一種編碼器，更詳細(xì)而言，關(guān)于一種以光學(xué)方式檢測移動體的位置信息的編碼器。本申請根據(jù)2009年2月6日申請的日本特愿2009-(^6425號主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援引于本說明書。
背景技術(shù)：
近年來，作為掃描式編碼器，揭示一種下述編碼器，其對與移動體一起移動且具有沿著移動方向周期性形成的光柵的標(biāo)尺，照射根據(jù)規(guī)定調(diào)制信號調(diào)制后的照射光，并比較其反射光或透射光與調(diào)制信號，據(jù)以檢測標(biāo)尺的位置信息(專利文獻(xiàn)1)。又，作為掃描式編碼器，揭示有一種技術(shù)，即對測量用標(biāo)尺的移動體照射第1光， 根據(jù)照射至與該移動體不同的參照標(biāo)尺或中點監(jiān)測器的第2光檢測第1光在移動體上的照射位置相關(guān)的信息(專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 美國專利第6639686號專利文獻(xiàn)2 國際公開第07/077855號

發(fā)明內(nèi)容
在上述掃描式編碼器，由于例如從光源發(fā)出的熱等的影響、保持該光源與移動體等的保持構(gòu)件的變動、光源的經(jīng)時變動等，會有從光源射出的光的波長中心偏移的情形。此種情形，移動體的位置檢測結(jié)果含有誤差，作為高分辨率傳感器會有產(chǎn)生非常大的誤差的問題。本發(fā)明方式的目的在于提供一種降低移動體的位置檢測結(jié)果所含的誤差，提升移動體的位置檢測結(jié)果的精度的編碼器。本發(fā)明一實施方式的編碼器，其具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源部射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，具有該光的多個光線射入的入射面，可于至少一方向相對移動；以及至少兩個受光部，分別接受在該移動構(gòu)件上的至少兩個區(qū)域產(chǎn)生的干涉條紋；以隨著該光調(diào)制部進(jìn)行的調(diào)制使該至少兩個干涉條紋在該移動構(gòu)件上彼此移動于相反方向的方式，使該光射入該移動構(gòu)件。本發(fā)明另一實施方式的編碼器，其具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源部射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，具有該光的多個光線射入的至少兩個區(qū)域，可移動于至少一方向； 光偏向構(gòu)件，使該多個光線中的至少第1光線偏向，以使該第1光線射入該至少兩個區(qū)域的一者，使該多個光線中的至少第2光線偏向于與該第1光線不同的方向，以使該第2光線射入該至少兩個區(qū)域的另一者；第1受光部，接受使該第1光線與該多個光線中的射入該至少兩個區(qū)域的一者的第3光線產(chǎn)生干涉的第1干涉光；以及第2受光部，接受使該第2光線與該多個光線中的射入該至少兩個區(qū)域的另一者的第4光線產(chǎn)生干涉的第2干涉光。本發(fā)明另一實施方式的編碼器，其具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源部射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，可移動且具有來自該光源部的多個光線射入的入射面；以及至少兩個受光部，分別檢測在該移動構(gòu)件上的至少兩個區(qū)域產(chǎn)生的干涉條紋；隨著該光調(diào)制部進(jìn)行的調(diào)制使該至少兩個干涉條紋在該移動構(gòu)件上彼此移動于不同的方向。本發(fā)明另一實施方式的編碼器，其具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源部射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，可移動且包含具有來自該光源部的多個光線射入的至少兩個區(qū)域的入射面；光偏向構(gòu)件，使射入該入射面中第1交叉區(qū)域的第1光線及第3光線中的一者偏向，且使射入該入射面中第2交叉區(qū)域的第2光線及第4光線中的一者偏向；第1受光部， 檢測該第1光線與該第3光線的第1干涉光；以及第2受光部，檢測該第2光線與該第4光線的第2干涉光。根據(jù)本發(fā)明的方式，可降低移動光柵的位置檢測結(jié)果的誤差，提升編碼器進(jìn)行的移動光柵的位置檢測結(jié)果的精度。圖式簡單說明

圖1是顯示第1實施方式的概略圖。圖2是用以說明本實施方式中在移動光柵的干涉的概略圖。圖3是顯示第2實施方式的概略圖。圖4是顯示第3實施方式的概略圖。圖5是顯示第4實施方式的概略圖。圖6是顯示第5實施方式的概略圖。符號說明1 5編碼器
11光源部
Ila光源
lib準(zhǔn)直鏡(準(zhǔn)直化構(gòu)件)
12光分支構(gòu)件
13光調(diào)制部
14玻璃塊(光路長變更部)
15索引光柵(光偏向構(gòu)件)
16移動光柵(移動構(gòu)件)
17，18受光元件(受光部)
19移動量檢測裝置(位置算
具體實施例方式(第1實施方式)以下，參照圖式說明本發(fā)明一實施方式。圖1是顯示本發(fā)明一實施方式的編碼器 1的構(gòu)成的概略圖。本實施方式中，編碼器1是所謂繞射干涉方式的編碼器，為檢測在規(guī)定方向(例如，X軸方向)移動的移動體(移動光柵)的移動方向、移動量、或位移的光學(xué)式編碼器。此外，以下將朝向紙面上方的方向作為Y軸的正方向、紙面右方向作為X軸的正方向、從紙面背面朝向表面的方向作為Z軸的正方向來進(jìn)行說明。如圖1所示，本實施方式中，編碼器1具有光源部11、光分支構(gòu)件12、光調(diào)制部13、玻璃塊14、索引光柵15、2個受光元件17，18、移動量檢測裝置19、及設(shè)成可相對此等構(gòu)成構(gòu)件位移的移動光柵16。光源部11包含光源11a、準(zhǔn)直鏡lib。此外，光源部11不包含準(zhǔn)直鏡lib亦可。光源Ila是例如射出激光光的激光元件，將經(jīng)光調(diào)制部13調(diào)制波長后的同調(diào)光朝向-Y軸方向側(cè)射出。準(zhǔn)直鏡(準(zhǔn)直化構(gòu)件)1 Ib接受從光源1 Ia射出的光，使其偏向成Y軸方向的平行光。光分支構(gòu)件12接受從光源部11射出的光，使接受的光分支成多個光線Ll，L2，L3。 亦即，光分支構(gòu)件12是由例如在與光路A，B, C對應(yīng)的位置使光透射過、在其它部分遮斷光的部分透射率不同的光罩構(gòu)成，在與從準(zhǔn)直鏡lib射出的平行光的光軸(Y軸方向)正交的位置(X軸方向)配置受光面。因此，射入光分支構(gòu)件12的平行光，分支成光線Ll L3，從與光路A，B, C對應(yīng)的位置射出。光調(diào)制部13，例如使供應(yīng)至光源Ila的電流變化，據(jù)以使從光源Ila射出的光的波長周期性變化。光調(diào)制部13，例如使從光源Ila射出的光的波長λ = 850nm變化Δ λ =士5nm。亦即，光調(diào)制部13，使從光源Ila射出的光的波長在λ = 845 855nm的范圍變化。玻璃塊14是使從光源部11射出的多個光線中的至少一部分光的光路長變更的光路長變更部，例如配置于光分支構(gòu)件12與移動光柵16之間的光路B上，使從光分支構(gòu)件12 射出的光線L2透射過。玻璃塊14具有規(guī)定折射率Ni，在從光分支構(gòu)件12射出的光線L2 的行進(jìn)方向(例如，Y軸方向)具有規(guī)定厚度D。因此，透射過玻璃塊14的光線L2的光路長，對應(yīng)該折射率N (例如，折射率Ni)及厚度D的大小，相較于例如透射過空氣中的光線Ll及光線L3的光路長變長。亦即，玻璃塊 14相對作為從光源Ila至移動光柵16的光路實質(zhì)上距離相等的光線L1，L2間僅配置在光線L2的光路B上，據(jù)以使光線Ll，L2彼此的光路長相對變更，使光線L2的光路長相較于光線Ll的光路長變長。又，同樣地，在光線L2，L3間亦僅在光線L2的光路B上配置玻璃塊 14，通過玻璃塊14使光線L2，L3的光路長相對變更。由此，光線L2的光路長相較于光線L3 的光路長變長。亦即，光源L2的從光源Ila至移動光柵16的光路長相較于光線Ll及光線 L3的從光源1 Ia至移動光柵16的光路長變長，玻璃塊14能使射入形成在移動光柵16上的交叉區(qū)域的多個光線彼此的光路長相對變更。由此，透射過玻璃塊14的光線L2的作為光路的實質(zhì)距離即使與光線L1，L3相同， 波面的相位在移動光柵16的入射面亦延遲。此處，光路長是空間上距離乘上折射率的光學(xué)距離。索引光柵15是使從光分支構(gòu)件12射出的多個光線Ll L3的行進(jìn)方向分別變更的光偏向構(gòu)件，以在移動光柵16上形成至少兩個交叉區(qū)域。索引光柵15是例如以與移動光柵16實質(zhì)上相同的間距形成格子狀圖案的繞射光柵，為具有沿著X軸方向周期性形成的繞射圖案的透射型繞射光柵。索引光柵15根據(jù)入射光產(chǎn)生多個繞射光，例如，使規(guī)定入射光繞射成士 1次繞射光。亦即，索引光柵15使射入的光線Ll L3分別繞射成士 1次繞射光，射出根據(jù)光線Ll的+1次繞射光Lpl (第3光線)、根據(jù)光線L2的-1次繞射光Lm2 (第1光線)及+1次繞射光Lp2 (第2光線)、根據(jù)光線L3的-1次繞射光Lm3 (第4光線)。此外，如上述，+1 次繞射光Lpl與-1次繞射光Lm3，從光源部11至移動光柵16的光路長(以下，稱為第1光路長)相等，根據(jù)光線L2的-1次繞射光Lm2及+1次繞射光Lp2的從光源部11至移動光柵16的光路長(以下，稱為第2光路長)相等，相較于第1光路長，第2光路長較長。又， 如上述，+1次繞射光Lpl與-1次繞射光Lm3由相同光構(gòu)成，且根據(jù)光線L2的-1次繞射光 Lm2及+1次繞射光Lp2由相同光構(gòu)成。移動光柵16，是設(shè)于相對光源部11、光分支構(gòu)件12、光調(diào)制部13、玻璃塊14、索引光柵15、及受光元件17，18位移的移動體的繞射光柵。又，移動光柵16是形成有沿著該位移的移動方向(例如，X軸方向)周期性形成的繞射圖案的繞射光柵。移動光柵16具有從光源部11射出的光中的多個光線射入的入射面。又，移動光柵16，在入射面形成有索引光柵15所繞射后的繞射光重迭的多個交叉區(qū)域Ml，M2，將射入多個交叉區(qū)域Ml，M2的繞射光以行進(jìn)方向?qū)嵸|(zhì)上為相同方向的方式從射出面射出。亦即， 射入移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml的+1次繞射光Lpl及-1次繞射光Lm2，一部分重迭產(chǎn)生干涉，作為干涉光L12射出至-Y軸方向側(cè)。又，射入移動光柵16上的交叉區(qū)域M2的+1次繞射光Lp2及-1次繞射光Lm3，一部分重迭產(chǎn)生干涉，作為干涉光L23射出至與干涉光L12 實質(zhì)上為相同方向的-Y軸方向側(cè)。此處，交叉區(qū)域是射入的多個光在移動光柵16的入射面重迭的區(qū)域，為形成干涉條紋的區(qū)域。亦即，射入移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml的-1次繞射光Lm2與射入移動光柵16 上的交叉區(qū)域M2的+1次繞射光Lp2，相對移動光柵16的入射面方向從彼此相反方向射入移動光柵16的入射面。此處，「從彼此相反方向分別射入」，意指例如射入移動光柵16上的不同交叉區(qū)域M1，M2的-1次繞射光Lm2與+1次繞射光Lp2，在與移動光柵16的入射面正交的假想面(例如，X-Y平面)，從彼此不同的方向射入移動光柵16的入射面(例如，斜向射入)，亦即，意指相對平行于與移動光柵16的入射面正交的多個光線Ll L3的光軸(Y 軸方向)的任意假想線從斜方向射入，相對此假想線在X軸方向的反方向(+X方向側(cè)與-χ 方向側(cè))具有入射角。此外，對移動光柵16的入射角可相同，亦可為不同角度，又，嚴(yán)格來說即使入射角不同，只要在設(shè)計上的誤差范圍為大致相同角度即可。又，雖未圖示，射入移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml的-1次繞射光Lm2與射入移動光柵16上的交叉區(qū)域M2的+1次繞射光Lp2，為在分別射入移動光柵16以前、相對與移動光柵16的入射面垂直的規(guī)定軸從彼此相反側(cè)與該規(guī)定軸交叉者亦可。此時，-1次繞射光 Lm2與+1次繞射光Lp2在交叉的后從彼此相反的方向射入移動光柵16上的不同交叉區(qū)域。再者，射入移動光柵16上的光線之中，射入移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml的_1次繞射光Lm2與射入移動光柵16上的交叉區(qū)域M2的+1次繞射光Lp2，分別相對與移動光柵 16的入射面垂直的規(guī)定軸對稱。此外，成為對稱軸的規(guī)定軸，與移動光柵16的入射面大致垂直亦可，包含設(shè)計上的誤差范圍。又，射入移動光柵16的交叉區(qū)域Ml的+1次繞射光Lpl與-1次繞射光Lm2的光路，例如，在交叉區(qū)域M1，相對與移動光柵16的移動方向(X軸方向)大致正交的大致垂直的直線(Y軸方向，亦即，從光源部11射出的光的光軸)對稱，射入移動光柵16的入射角為相同角度。同樣地，射入移動光柵16的交叉區(qū)域M2的+1次繞射光Lp2與-1次繞射光 Lm3，亦例如在交叉區(qū)域M2相對Y軸方向?qū)ΨQ，射入移動光柵16的入射角為相同角度。此外，大致垂直的直線包含設(shè)計上的誤差范圍。本實施方式中，移動光柵16是例如透射型的繞射光柵，朝向配置于移動光柵16的射出面?zhèn)鹊亩鄠€受光元件17，18射出干涉光L12，L23。亦即，根據(jù)+1次繞射光Lpl與-1次繞射光Lm2的干涉光L12射入受光元件17 (第1受光部)，根據(jù)+1次繞射光Lp2與-1次繞射光Lm3的干涉光L23射入受光元件18 (第2受光部)。受光元件17，18接受分別從移動光柵16的不同位置射出的干涉光L12，L23，輸出表示干涉光L12，L23的干涉強(qiáng)度的光電轉(zhuǎn)換信號。移動量檢測裝置19與受光元件17，18分別連接，輸入有在受光元件17，18轉(zhuǎn)換后的光電轉(zhuǎn)換信號。移動量檢測裝置19，根據(jù)受光元件17，18所檢測后的光電轉(zhuǎn)換信號，算出移動光柵16的移動信息(位置信息)。此外，移動光柵16并不限于透射型，例如亦可為反射型的繞射光柵，此時，受光元件17，18配置于可接受反射光的位置(例如移動光柵16的入射面?zhèn)?。接著，說明編碼器1進(jìn)行的干涉光檢測方法的一例。通過光調(diào)制部13調(diào)制光的波長后的調(diào)制光，從光源Ila射出至-Y軸方向側(cè)。從光源Ila射出的調(diào)制光，透射過準(zhǔn)直鏡lib偏向成平行光。通過準(zhǔn)直鏡lib偏向后的平行光射入光分支構(gòu)件12，分支成多個光線Ll L3。從光分支構(gòu)件12射出，行進(jìn)光路A B 的光線Ll L3，行進(jìn)與通過準(zhǔn)直鏡lib偏向后的平行光的光軸平行的方向(Y軸方向)，射入索引光柵15。該等多個光線Ll L3之中，光線Ll及L3直接射入索引光柵15，通過索引光柵15 分別繞射成光線Lpl或光線Lm3。另一方面，光線L2透射過玻璃塊14，射入索引光柵15，繞射成光線Lm2及光線Lp2。通過索引光柵15繞射后的光線Lpl及光線Lm2，射入移動光柵16的入射面上的交叉區(qū)域M1，通過移動光柵16進(jìn)一步繞射，作為干涉光L12射出至-Y軸方向側(cè)。同樣地，光線Lp2及光線Lm3，射入移動光柵16的入射面上的交叉區(qū)域M2，通過移動光柵16進(jìn)一步繞射，作為干涉光L23射出至-Y軸方向側(cè)。在移動光柵16的交叉區(qū)域M1，形成在第1方向周期性變化的干涉條紋，在交叉區(qū)域M2，形成在與第1方向不同的第2方向周期性變化的干涉條紋。從移動光柵16射出的干涉光L12，L23分別射入受光元件17，18，轉(zhuǎn)換成表示干涉光的干涉強(qiáng)度的光電轉(zhuǎn)換信號。如上述，(1)從光源部11射出的光線Ll L3被調(diào)制波長，且根據(jù)從移動光柵16 射出的干涉光L12，L23的光線之中、光線Lm2與光線Lp2是根據(jù)相對根據(jù)相同光線的光線 Li，L3分別賦予相同光路長差的相同光線L2的光線。又，(2)從索引光柵15射出的光線 Lm2與光線Lp2，相對移動光柵16的移動方向(X軸方向)射出至彼此相反方向側(cè)。再者， 從光源部11至移動光柵16的光學(xué)系統(tǒng)(光分支構(gòu)件12、玻璃塊14、索引光柵15)，相對與移動光柵16的入射面方向正交的光線L2的光軸(Y軸方向)對稱，光線Ll L3的光路， 相對光線L2的光軸(規(guī)定軸)或與該光軸平行的軸(規(guī)定軸)對稱。由此，( 射入移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml的+1次繞射光Lpl與_1次繞射光 Lm2的干涉產(chǎn)生的干涉光L12 (第1干涉光)、及射入移動光柵16上的交叉區(qū)域M2的+1次繞射光Lp2與-1次繞射光Lm3的干涉產(chǎn)生的干涉光L23 (第2干涉光)，彼此為相反相位。又，根據(jù)受光元件17，18所檢測的各干涉光L12，L23的干涉強(qiáng)度，是以光調(diào)制部13所賦予的調(diào)制相關(guān)的數(shù)值項目彼此為相反相位的數(shù)學(xué)式表示。因此，通過使根據(jù)受光元件17，18 所檢測的各干涉光L12，L23的干涉強(qiáng)度相加，能使調(diào)制相關(guān)的數(shù)值項目彼此抵銷。此外，此處所謂干涉光L12，L23為相反相位，包含由于例如從移動光柵16射出的多個干涉光中、形成各干涉光的多個光線之中、相對一光線賦予相同光路長差的另一光線， 從與移動光柵16的移動方向(X軸方向)正交的直線(Y軸方向)，朝向彼此相反方向側(cè)射入移動光柵16，因此表示相位差的調(diào)制相關(guān)的數(shù)值項目彼此為相反相位。又，亦即，包含由于在各交叉區(qū)域M1，M2、相對構(gòu)成干涉光的光線中的一光線賦予相同光路長差的另一光線， 以相同入射角射入移動光柵16的入射面，且相對移動光柵16的移動方向射入相反方向側(cè)， 因此表示相位差的調(diào)制相關(guān)的數(shù)值項目彼此為相反相位。又，根據(jù)從光源Ila射出的調(diào)制光的光線Lpl與光線Lm2、及光線Lp2與光線Lm3 分別在移動光柵16產(chǎn)生干涉的狀態(tài)下具有規(guī)定相位差，因此編碼器1在移動光柵16上例如可獲得在移動方向(X軸方向)周期性變化(或移動)的干涉條紋。此外，干涉條紋的周期性變化是根據(jù)光調(diào)制部13所調(diào)制后的波長的周期性變化，受光元件17，18所獲得的光電轉(zhuǎn)換信號，是以將移動光柵16的位置信息賦予光調(diào)制部13的調(diào)制信號進(jìn)行調(diào)制者表示。是以，受光元件17，18所獲得的光電轉(zhuǎn)換信號，是根據(jù)移動光柵16的位置信息與從光源Ila 射出的調(diào)制光的周期性變化的兩者，根據(jù)該光電轉(zhuǎn)換信號，利用既知光調(diào)制部13的調(diào)制信息，可獲得移動光柵16的位置信息。因此，(4)移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml (第1區(qū)域)與交叉區(qū)域M2 (第2區(qū)域) 的干涉條紋周期性變化，如上述，由于干涉光L12，L23彼此為相反相位，因此交叉區(qū)域Ml的干涉條紋在第1方向(例如，-X軸方向)周期性變化，交叉區(qū)域M2的干涉條紋在與第1方向不同的第2方向(例如，+X軸方向)周期性變化。亦即，移動光柵16上的至少兩個交叉區(qū)域Ml，M2分別產(chǎn)生的干涉條紋，隨著光調(diào)制部13的調(diào)制彼此移動于相反方向。此外，本實施方式的各構(gòu)件具有上述構(gòu)成，但不限于上述記載，亦能以下述方式記載。例如，光調(diào)制部13是用以調(diào)制從光源部11射出的光中的至少一部分的構(gòu)成，例如用以調(diào)制光的波長或相位。本實施方式的光調(diào)制部13能將射入交叉區(qū)域Ml的光線Lpl與光線Lm2的波長加以相對調(diào)制，將射入交叉區(qū)域M2的光線Lp2與光線Lm3的波長加以相對調(diào)制。接著，使用圖2詳細(xì)說明從移動光柵16射出的干涉光L12。圖2是用以說明圖1 所示的編碼器1中光線的復(fù)相位的概略圖。又，為了方便說明，圖2中，將在移動光柵16的交叉區(qū)域Ml產(chǎn)生干涉的光線Lpl及光線Lm2在X軸方向錯開顯示，將光線Lm2分成有無透射過玻璃塊14的情形顯示。如圖2所示，索引光柵15與移動光柵16，是具有沿著X軸方向周期性形成的相同光柵間距的繞射圖案的透射型繞射光柵，索引光柵15將射入的光線Ll繞射成+1次繞射光，將射入的光線L2繞射成-1次繞射光。通過索引光柵15從光線Ll繞射后的+1次繞射光Lpl，通過移動光柵16進(jìn)一步繞射成-1次繞射光L10，射入受光元件17。此-1次繞射光LlO的復(fù)相位如式1所示。式 1中，「k」是波長、「L」是圖2所示的索引光柵15與移動光柵16之間的光線距離、「P」是索引光柵15與移動光柵16的光柵間距、「X」是索引光柵15與移動光柵16的光柵間在X軸方向的相對位置信息。數(shù)學(xué)式1El=A. exp (jKL+2 π /P · (Lsin θ +Χ))...(式 1)又，同樣地，通過索引光柵15從光線L2繞射后的-1次繞射光Lm2，通過移動光柵 16進(jìn)一步繞射成+1次繞射光L20，射入受光元件17。此+1次繞射光L20的復(fù)相位如式2 所示。數(shù)學(xué)式2E2 = A · exp (jKL+2 π /P · (Lsin θ -χ))…(式 2)接著，-1次繞射光LlO與+1次繞射光L20產(chǎn)生干涉時的干涉強(qiáng)度Sl如式3所示。數(shù)學(xué)式3Sl = I El · E2 12 = 2A2+2cos (4 π Χ/Ρ)…(式 3)是以，索引光柵15或移動光柵16的任一者在移動方向(X軸方向)移動1個間距時，根據(jù)受光元件17的光電轉(zhuǎn)換信號通過移動量檢測裝置19檢測出2個周期G π )的光
量變化。另一方面，如本實施方式的光線L2般，在射入索引光柵15以前透射過玻璃塊14， 由此相對光線Ll被賦予光路長差的+1次繞射光L20的復(fù)相位如式4所示。數(shù)學(xué)式4Ε2，= A · exp (jKL+2 π/P · (Lsin θ-χ) + Δ L)…(式 4)此處，比較式2與式4，復(fù)相位E2’相較于復(fù)相位E2相位差不同Δ L，_1次繞射光 LlO與透射過玻璃塊14的+1次繞射光L20產(chǎn)生干涉時的干涉強(qiáng)度S’ 1如式5所示。數(shù)學(xué)式5S，1=|E1.E2，|2 = 2A2+2cos (4 π Χ/Ρ+Δ L)...(式 5)亦即，從式3及式5可知，包含透射過玻璃塊14的+1次繞射光L20的干涉光的干涉強(qiáng)度亦是相位差不同AL。此外，如式3及式5所示，受光元件17，18所獲得的干涉強(qiáng)度， 由于不包含取決于波長的變量項，因此即使波長變化干涉強(qiáng)度的圖案亦不變化。此處，相位差A(yù)L是以AL= (N_l) XDX Δ k表示，通過光調(diào)制部13光的波長從 X1調(diào)制至λ 2時，設(shè)Ak= (1/入「1/入2)，則由于波長調(diào)制成Δ λ = Xtl-Sin cot，因此Ak = A0Xsincot, AL= (N-I) XDXA0X sin ω to 將此相位差 AL= (N-I)XDXA0Xsincot 代入式5，則如式6所示。此處，「N」是玻璃塊14的折射率，「D」是玻璃塊14的厚度，ΓA0J 是設(shè)計時所決定的規(guī)定設(shè)定值，「《t」是角相位。數(shù)學(xué)式6S，1=|E1.E2，|2 = 2A2+2cos 0 π X/P+(N_l) D AO · sin ω t)...(式 6)亦即，如式6所示，受光元件17所檢測的光線Lpl與光線Lm2的干涉光L12的干涉強(qiáng)度，是以賦予光調(diào)制部13的調(diào)制信號將移動光柵16的位置信息X加以調(diào)制者。此外， 此式6所示的干涉強(qiáng)度的光電轉(zhuǎn)換信號輸出至移動量檢測裝置19(位置算出部)時，通過移動量檢測裝置19算出移動光柵16的位置信息X。同樣地，干涉光L23的干涉強(qiáng)度S2如式7所示。
數(shù)學(xué)式7S2 = IE3 · E4，2 = 2A2+2cos (4 π X/P_ (N-I) D AO · sin ω t)…(式7)如上述，式6所示的干涉光L12的干涉強(qiáng)度S’ 1與式7所示的干涉光L23的干涉強(qiáng)度S2彼此為相反相位。因此，將該等相加除以2、亦即運(yùn)算(S’l+S2)/2，由此除去光調(diào)制部13所調(diào)制的調(diào)制要素，可在移動量檢測裝置19算出不含調(diào)制要素的移動光柵16的位置 fn 息 X ο是以，例如，即使來自光源部11的光的波長中心偏移的情形，在移動量檢測裝置 19所算出的移動光柵16的位置信息X，在因光的波長中心偏移等產(chǎn)生的移動光柵16的位置檢測結(jié)果不含誤差，可提升編碼器1進(jìn)行的移動光柵16的位置檢測結(jié)果的精度。又，由于不需設(shè)置用以檢測移動光柵16的位置檢測結(jié)果所含誤差的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)等， 因此能使編碼器1的構(gòu)成簡單化，削減設(shè)置補(bǔ)償機(jī)構(gòu)等的成本。此外，本實施方式中，使用玻璃塊14配置于構(gòu)成干涉光L12，L23任一者的光路上之例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于此，例如，以在構(gòu)成干涉光的光線相對賦予光路長差為條件，在構(gòu)成干涉光的雙方光線的光路上配置玻璃塊14的構(gòu)成亦可。又，本實施方式中，以光分支構(gòu)件12將來自光源部11的光分成3個光線Ll L3 之例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于此，分成4個以上的光線亦可。例如，根據(jù)光分支構(gòu)件12 分支的4個光線，使2個光線干涉產(chǎn)生2個干涉光的情形，在構(gòu)成干涉光的任一者的2個光線的光路上分別配置玻璃塊14的構(gòu)成亦可。再者，編碼器1，即使在從光源部11射出的調(diào)制光的波長可變范圍較小的情形，使光路差A(yù)L相較該波長可變范圍充分大，則亦能對形成于移動光柵16上的干涉條紋賦予與從光源部11射出的調(diào)制光的周期性變化對應(yīng)的變化。例如，使用發(fā)光激光二極管作為光源Ila的情形，設(shè)從光源部11射出的調(diào)制光的中心波長為850nm，使供應(yīng)至此發(fā)光激光二極管的驅(qū)動電流在2士0. 5mA的范圍變化，則從光源部11射出的光的波長在850士 Inm的范圍(波長可變范圍)變化。此時，利用光路差A(yù)L為Imm的玻璃塊14的情形，由于光路差 Δ L相較波長可變范圍充分大，因此形成于移動光柵16上的干涉條紋周期性變化，受光元件17，18可獲得光電轉(zhuǎn)換信號。又，從光源Ila射出的調(diào)制光的調(diào)制方法，作為上述光調(diào)制部13的電流變化者，例如，可利用以光通訊等為目的而利用的各種可變波長激光。又，從光源Ila射出的調(diào)制光的調(diào)制方法，并不限于根據(jù)電流變化者，例如，可利用通過使利用為光源Ila的激光元件的溫度變化，使波長周期性變化的裝置。又，玻璃塊14只要為使光透射、具有與周圍不同的規(guī)定折射率N的介質(zhì)即可，例如水晶等的透明介質(zhì)亦可。再者，本實施方式中，作為干涉光，以索引光柵15所繞射的士 1次繞射光為例進(jìn)行說明，但0次繞射光亦可，其它次數(shù)的繞射光亦可。又，使用在本實施方式的移動光柵16上形成2個交叉區(qū)域Ml，Μ2之例進(jìn)行說明， 但本發(fā)明并不限于此，形成至少2個以上的交叉區(qū)域Ml，Μ2 (干涉條紋)亦可。(第2實施方式)接著，參照圖3說明本發(fā)明另一實施方式。圖3是第2實施方式的編碼器2的概略圖。又，對與第1實施方式具有相同或同等的功能、構(gòu)成的構(gòu)成構(gòu)件賦予相同符號以省略詳細(xì)說明。如圖3所示，編碼器2具有光源部11、光分支構(gòu)件12、光調(diào)制部13、棱鏡構(gòu)件21、 2個受光元件17，18、移動量檢測裝置19、及設(shè)成可相對此等構(gòu)成構(gòu)件位移的移動光柵16。 本實施方式中，棱鏡構(gòu)件21構(gòu)成光路長變更部及光偏向構(gòu)件。棱鏡構(gòu)件21，作為光路長變更部，使射入形成于移動光柵16上的交叉區(qū)域的多個光線彼此的光路長相對變更，且作為光偏向構(gòu)件，使從光分支構(gòu)件12射出的多個光線Ll L3的行進(jìn)方向分別變更，據(jù)以在移動光柵16上形成至少2個交叉區(qū)域。棱鏡構(gòu)件21，例如，如圖3所示，在X-Y面上，具有中央部分厚度最厚、朝向兩端變薄的形狀，在Z軸方向具有一定厚度。又，棱鏡構(gòu)件21，是以與周圍空間折射率不同的材料 (例如玻璃、水晶等的透明介質(zhì))形成。通過此構(gòu)成，棱鏡構(gòu)件21，使透射過厚度不同區(qū)域的光線的折射率相對變化，據(jù)以使光路長變更，且使光線的行進(jìn)方向變更，將入射光分支成多個光線。亦即，棱鏡構(gòu)件21，使透射過中央部的光線L2的光路長相較于透射過端部的光線 L1，L3變長，且將光線L2分支為2個，使分支后的2個光線Lm2，Lp2從與移動光柵16的移動方向(X軸方向)正交的直線(Y軸方向)，朝向彼此相反方向側(cè)射出至移動光柵16。棱鏡構(gòu)件21，將射入的光線L2折射至-X方向的光線Lm2朝向移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml 射出，將射入的光線L2折射至+X方向的光線Lp2朝向移動光柵16上的交叉區(qū)域M2射出。 又，棱鏡構(gòu)件21，將射入的光線Ll折射至+X方向的光線Lpl朝向移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml射出，將射入的光線L3折射至-X方向的光線Lm3朝向移動光柵16上的交叉區(qū)域M2 射出。由此，從棱鏡構(gòu)件21射出的光線Lpl及光線Lm2在交叉區(qū)域Ml產(chǎn)生干涉，從移動光柵16作為干涉光L12射出。又，同樣地，從棱鏡構(gòu)件21射出的光線Lp2及光線Lm3在交叉區(qū)域M2產(chǎn)生干涉，從移動光柵16作為干涉光L23射出。通過此構(gòu)成，在受光元件17，18分別如式6及式7所示獲得干涉強(qiáng)度S’1，S2。因此，通過使兩者相加，除去光調(diào)制部13所調(diào)制的調(diào)制要素。因此，在移動量檢測裝置19所算出的移動光柵16的位置信息X，不含因光的波長中心偏移等產(chǎn)生的誤差，因此編碼器2可提升移動光柵16的位置檢測結(jié)果的精度。又，本實施方式的棱鏡構(gòu)件21，作為光路長變更部，能使射入一個交差區(qū)域Ml的光線Lpl，Lm2的光路長與射入另一個交差區(qū)域M2的光線Lp2，Lm3的光路長變更，且能進(jìn)一步使所有光路長變更以使光線Lpl，Lm3的光路長與光線Lp2，Lm3的光路長成為不同光路長。(第3實施方式)接著，參照圖4說明本發(fā)明另一實施方式。圖4是第3實施方式的編碼器3的概略圖。又，對與第1實施方式具有相同或同等的功能、構(gòu)成的構(gòu)成構(gòu)件賦予相同符號以省略詳細(xì)說明。如圖4所示，編碼器3具有光源部11、光分支構(gòu)件12、光調(diào)制部13、玻璃塊14、索引光柵31、2個受光元件17，18、移動量檢測裝置19、及設(shè)成可相對此等構(gòu)成構(gòu)件位移的移動光柵16。
13
索引光柵31與第1實施方式的索引光柵15相同，是具有與移動光柵16的光柵間距相同繞射圖案的繞射光柵，但配置于光線L2的光路上、未配置于光線Li，L3的光路上的點與索引光柵15不同。亦即，索引光柵31，是使從光源部11射出的多個光線中、至少一部分(例如，光線L2)偏向的光偏向構(gòu)件。由此，與上述第1及第2實施方式相同，通過玻璃塊14相對賦予光路長差，通過索引光柵31，從與移動光柵16的移動方向(X軸方向)正交的直線(Y軸方向)，朝向彼此相反方向側(cè)繞射的光線Lm2及光線Lp2分別射出至交叉區(qū)域M3，M4。另一方面，光線Li，L3直接射入交叉區(qū)域M3，M4，光線Ll與光線Lm2產(chǎn)生干涉，作為干涉光L31射出至受光元件17，光線L3與光線Lp2產(chǎn)生干涉，作為干涉光L32射出至受光元件18。通過此構(gòu)成，在受光元件17，18分別如式6及式7所示獲得干涉強(qiáng)度S’ 1，S2，因此，通過使兩者相加，除去光調(diào)制部13所調(diào)制的調(diào)制要素。如上述，編碼器為利用非繞射光的光與繞射光產(chǎn)生的干涉光的構(gòu)成亦可，又，為利用非繞射光的光彼此產(chǎn)生的干涉光的構(gòu)成亦可。又，本實施方式中，可充分確保光線L2相對其他光線的相位差(或光路長差)的情形，無玻璃塊14亦可。(第4實施方式)接著，參照圖5說明本發(fā)明另一實施方式。圖5是第4實施方式的編碼器4的概略圖。又，對與第1實施方式具有相同或同等的功能、構(gòu)成的構(gòu)成構(gòu)件賦予相同符號以省略詳細(xì)說明。如圖5所示，編碼器4具有光源部11、光分支構(gòu)件12、索引光柵15、電氣光學(xué)元件 41、調(diào)制信號產(chǎn)生電路42、2個受光元件17，18、移動量檢測裝置19、及設(shè)成可相對此等構(gòu)成構(gòu)件位移的移動光柵16。本實施方式中，電氣光學(xué)元件41及調(diào)制信號產(chǎn)生電路42構(gòu)成光調(diào)制部13，索引光柵15構(gòu)成光偏向構(gòu)件。電氣光學(xué)元件41，是例如由EOM(光電調(diào)制器Electro-0ptic Modulator)等的光學(xué)調(diào)制元件構(gòu)成，位于光分支構(gòu)件12與索引光柵15之間，僅配置于光線L2的光路上。調(diào)制信號產(chǎn)生電路42，產(chǎn)生將透射過電氣光學(xué)元件41的光線L2加以調(diào)制的調(diào)制信號，輸出至電氣光學(xué)元件41。調(diào)制信號產(chǎn)生電路42輸出將射入電氣光學(xué)元件41的光的相位例如偏移相位差A(yù)L的調(diào)制信號。亦即，電氣光學(xué)元件41及調(diào)制信號產(chǎn)生電路42，是將從光源部11射出的光中的至少一部分(例如，光線L2)加以調(diào)制的光調(diào)制部，將射入交叉區(qū)域Ml的光線Lpl與光線Lm2 的相位加以相對調(diào)制，將射入交叉區(qū)域M2的光線Lp2與光線Lm3的相位加以相對調(diào)制。通過此構(gòu)成，電氣光學(xué)元件41根據(jù)從調(diào)制信號產(chǎn)生電路42輸入的調(diào)制信號調(diào)制相位，據(jù)以調(diào)制入射的光線L2。亦即，光線L2相對光線Li，L3調(diào)制相位。因此，編碼器3， (1)對形成干涉光的多個光線之中、光線Lpl與光線Lm2的關(guān)系及光線Lp2與光線Lm3的關(guān)系相對賦予相位差，據(jù)以調(diào)制射入交叉區(qū)域M1，M2的光線，⑵構(gòu)成各干涉光的一光線Lm2 及光線Lp2，相對移動光柵16的移動方向，朝向彼此相反方向射入移動光柵16，(3)從交叉區(qū)域Ml，M2射出的干涉光L12，L23的干涉強(qiáng)度中，表示相位差的調(diào)制相關(guān)的數(shù)值項目彼此為相反相位，又，(4)移動光柵16上的交叉區(qū)域Ml，M2的干涉條紋彼此在不同方向周期性變化。由此，在受光元件17，18分別如式6及式7所示獲得干涉強(qiáng)度S’ 1，S2，因此，通過使兩者相加，除去光調(diào)制部13所調(diào)制的調(diào)制要素。如上述，例如，在移動光柵16的交叉區(qū)域Ml，調(diào)制構(gòu)成干涉光L12的光中的至少任一光線Lm2的相位，則交叉區(qū)域Ml的干涉條紋周期性變化。此外，本實施方式中，以使用由EOM構(gòu)成的電氣光學(xué)元件41進(jìn)行調(diào)制之例進(jìn)行說明，但不限于本實施方式，替代電氣光學(xué)元件或與電氣光學(xué)元件一起使用例如由AOM (聲光調(diào)制器=Acousto-OpticModulator)等構(gòu)成的音響光學(xué)元件亦可。(第5實施方式)本發(fā)明中，如上述，周期性調(diào)制從光源射出的光的波長。因此，調(diào)制供應(yīng)至光源的電流的情形，除了波長的調(diào)制外亦伴隨光量的調(diào)制。由于調(diào)制波長的比例小，因此光量的調(diào)制小，但亦考慮產(chǎn)生除去此種光量調(diào)制的必要性。以下，參照圖6說明用以除去光量調(diào)制的實施方式。以下所述構(gòu)成可適用于上述所有實施方式的編碼器。此外，本實施方式的編碼器5，是使用適用于第1實施方式的編碼器1之例進(jìn)行說明。因此，對與編碼器1具有相同或同等的功能、構(gòu)成的構(gòu)成構(gòu)件賦予相同符號以省略詳細(xì)說明。如圖6所示，編碼器5具有光源部11、光分支構(gòu)件12、光調(diào)制部13、玻璃塊14、索引光柵15、2個受光元件17，18、移動量檢測裝置19、設(shè)成可相對此等構(gòu)成構(gòu)件位移的移動光柵16、光量修正部51、及GCA (增益控制放大器)52，53。GCA52，53分別與受光元件17，18連接。光源Ila具備用以檢測射出光的光量的光量傳感器，將與此光量傳感器所檢測的光量對應(yīng)的電氣信號輸出至光量修正部51。此處，從光源Ila射出的光的光量根據(jù)從光調(diào)制部13供應(yīng)的電流變化。例如，受光元件17所獲得的干涉光的干涉強(qiáng)度如式8所示，相較于使電流變化從光源Ila獲得的調(diào)制光，產(chǎn)生與從光調(diào)制部13供應(yīng)的電流變化對應(yīng)的強(qiáng)度調(diào)制項=(l+Fsincot)。此強(qiáng)度調(diào)制項，是使從受光元件17輸出的光電轉(zhuǎn)換信號的輸出電壓位準(zhǔn)不穩(wěn)定者。此外，從受光元件18輸出的光電轉(zhuǎn)換信號亦相同。數(shù)學(xué)式8S，1 = |Ε1 ·Ε2， 2 = (l+Fsincot) {2A2+2cos0 3iX/P+(N-1)DAo · sincot)}...(式8)光量修正部51與光源11a、GCA52，53分別連接，根據(jù)從光源Ila的光量傳感器輸出的電氣信號，控制從受光元件17，18輸出的光電轉(zhuǎn)換信號的輸出電壓位準(zhǔn)。亦即，光量修正部51，為了降低與從光調(diào)制部13供應(yīng)的電流變化對應(yīng)的強(qiáng)度調(diào)制項=(1+Fsin t)的影響，將此強(qiáng)度調(diào)制項為「1」的控制信號輸出至GCA52，53。GCA52，53分別與受光元件17，18連接，根據(jù)來自光量修正部51的控制信號，調(diào)整從受光元件17，18接受的光電轉(zhuǎn)換信號的輸出電壓位準(zhǔn)，將修正光量變化導(dǎo)致的偏差后的信號輸出至移動量檢測裝置19。此外，本實施方式的編碼器5，并不限于上述構(gòu)成，例如，不是光源1 Ia保持光量傳感器的構(gòu)成，而是將接受從光源部11射出的光的規(guī)定光量傳感器設(shè)置于任意位置，光量修正部51根據(jù)與此設(shè)置于任意位置的光量傳感器所檢測的光量對應(yīng)的電氣信號控制GCA52， 53的構(gòu)成亦可。以此方式利用光量傳感器，在光調(diào)制部13所供應(yīng)的電流的變化與從光源Ila射出的光的光量變化未完全對應(yīng)的情形，在GCA52，53的控制下，可排除上述變化導(dǎo)致
的偏差。又，不考慮上述變化導(dǎo)致的偏差的情形，不需光量傳感器，光量修正部51接受表示從光調(diào)制部13供應(yīng)的電流的變化的信號，根據(jù)表示此電流變化的信號，控制GCA52，53的構(gòu)成亦可。又，通過上述構(gòu)成，可避免從受光元件17，18輸出的光電轉(zhuǎn)換信號的輸出電壓位準(zhǔn)不穩(wěn)定的情況。此外，編碼器，如上述，在受光元件17，18分別如式6及式7所示獲得通過使兩者相加除去光調(diào)制部13所調(diào)制的調(diào)制要素的干涉強(qiáng)度S’ 1，S2，因此雖為具備上述(1) (4) 的特征的編碼器，但未滿足所有該等要件者亦可。例如，在形成于移動光柵16上的多個交叉區(qū)域M1，M2. . . Mk，形成干涉光的多個光線中的至少任一個光線的相位通過偏移而調(diào)制時，在交叉區(qū)域Ml，M2. ..Mk的干涉條紋周期性變化的編碼器中，從此等多個交叉區(qū)域M1，M2. . .Mk射出的k條干涉光的干涉強(qiáng)度如式 9所示。此外，Ak是依據(jù)編碼器的構(gòu)成在設(shè)計時預(yù)先決定者，為起因于構(gòu)成干涉光的光線間的相位差的設(shè)定值。數(shù)學(xué)式9Sk = 2A2+2cos (4 π X/P—Ak · sin ω t)…(式 9)此處，移動光柵16的位置信息X產(chǎn)生誤差的情形，根據(jù)式9所示的干涉強(qiáng)度Sk算出的各移動光柵16的位置信息X如式10所示。又，Y = α XΡ/4 π表示誤差量。數(shù)學(xué)式10
權(quán)利要求
1.一種編碼器，其特征在于具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源部射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，具有所述光的多個光線射入的入射面，可在至少一方向相對移動；以及至少兩個受光部，分別接受在所述移動構(gòu)件上的至少兩個區(qū)域產(chǎn)生的干涉條紋；以隨著所述光調(diào)制部進(jìn)行的調(diào)制使所述至少兩個干涉條紋在所述移動構(gòu)件上彼此移動于相反方向的方式，使所述光射入所述移動構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器，其特征在于，形成所述至少兩個干涉條紋的一者的第1干涉光與形成所述至少兩個干涉條紋的另一者的第2干涉光彼此相位相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編碼器，其特征在于，所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的一者的至少第1光線與所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的另一者的至少第2光線，從彼此相反的方向分別射入所述入射面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編碼器，其特征在于，所述至少兩個區(qū)域包含第1交叉區(qū)域及第2交叉區(qū)域；所述多個光線分別射入所述第1交叉區(qū)域及所述第2交叉區(qū)域，且包含入射方向彼此相反的第1光線及第2光線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的一者的至少第1光線與所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的另一者的至少第2光線，相對與所述入射面垂直的規(guī)定軸從彼此相反側(cè)與所述規(guī)定軸交叉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述至少兩個區(qū)域包含第 1交叉區(qū)域及第2交叉區(qū)域；所述多個光線包含相對與所述入射面垂直的規(guī)定軸從彼此相反側(cè)分別斜向射入所述第1交叉區(qū)域及所述第2交叉區(qū)域的第1光線及第2光線。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述第1光線射入所述入射面的方向與所述第2光線射入所述入射面的方向，相對與所述入射面垂直的規(guī)定軸對稱。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述第1光線射入所述入射面的入射角與所述第2光線射入所述入射面的入射角彼此角度相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中任一項所述的編碼器，其特征在于具備使至少所述第1光線與所述第2光線偏向的光偏向構(gòu)件，以在所述移動構(gòu)件上產(chǎn)生至少兩個所述干涉條紋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的編碼器，其特征在于具備使所述多個光線的至少一部分偏向的光偏向構(gòu)件，以在所述移動構(gòu)件上產(chǎn)生至少兩個所述干涉條紋。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述光調(diào)制部用以調(diào)制所述多個光線中的至少一部分光線的相位。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述光調(diào)制部將所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的一者的至少兩個光線的相位加以相對調(diào)制，將所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的另一者的至少兩個光線的相位加以相對調(diào)制。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述光調(diào)制部用以調(diào)制所述多個光線的至少一部分的波長。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述光調(diào)制部將所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的一者的至少兩個光線的波長加以相對調(diào)制，將所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的另一者的至少兩個光線的波長加以相對調(diào)制。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的編碼器，其特征在于具備變更所述多個光線的至少一部分的光路長的光路長變更部。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的編碼器，其特征在于具備使所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的一者的至少一個光線的光路長與所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的另一者的至少一個光線的光路長變更的光路長變更部。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的編碼器，其特征在于具備使所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的一者的至少兩個光線的光路長相對變更、使所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的另一者的至少兩個光線的光路長相對變更的光路長變更部。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的編碼器，其特征在于具備根據(jù)所述至少兩個受光部的檢測結(jié)果算出所述移動構(gòu)件的位置信息的位置算出部。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的編碼器，其特征在于具備使從所述光源部射出的所述光成為平行光的準(zhǔn)直化構(gòu)件。
20.一種編碼器，其特征在于具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源部射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，具有所述光的多個光線射入的至少兩個區(qū)域，可移動于至少一方向；光偏向構(gòu)件，使所述多個光線中的至少第1光線偏向，以使所述第1光線射入所述至少兩個區(qū)域的一者，使所述多個光線中的至少第2光線偏向于與所述第1光線不同的方向，以使所述第2光線射入所述至少兩個區(qū)域的另一者；第1受光部，接受使所述第1光線與所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的一者的第3光線產(chǎn)生干涉的第1干涉光；以及第2受光部，接受使所述第2光線與所述多個光線中的射入所述至少兩個區(qū)域的另一者的第4光線產(chǎn)生干涉的第2干涉光。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的編碼器，其特征在于，所述第1干涉光與所述第2干涉光彼此相位相反。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21項所述的編碼器，其特征在于具備使所述光分支為至少所述第1光線及所述第2光線的光分支構(gòu)件。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述光偏向構(gòu)件使所述第1光線與所述第2光線分別偏向，以使所述第1光線與所述第2光線從彼此相反的方向分別射入包含所述至少兩個區(qū)域的入射面。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述第1光線射入所述至少兩個區(qū)域的一者的方向與所述第2光線射入所述至少兩個區(qū)域的另一者的方向，相對與包含所述至少兩個區(qū)域的入射面垂直的規(guī)定軸對稱。
25.根據(jù)權(quán)利要求20至M中任一項所述的編碼器，其特征在于，通過所述光調(diào)制部的調(diào)制使所述第1干涉光在所述移動構(gòu)件上的干涉條紋移動于第1方向，使所述第2干涉光在所述移動構(gòu)件上的干涉條紋移動于與所述第1方向不同的第2方向。
26.根據(jù)權(quán)利要求20至25中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述光調(diào)制部將所述第1光線與所述第3光線的相位加以相對調(diào)制，將所述第2光線與所述第4光線的相位加以相對調(diào)制。
27.根據(jù)權(quán)利要求20至25中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述光調(diào)制部將所述第1光線與所述第3光線的波長加以相對調(diào)制，將所述第2光線與所述第4光線的波長加以相對調(diào)制。
28.根據(jù)權(quán)利要求20至27中任一項所述的編碼器，其特征在于，所述第1光線的光路長與所述第3光線的光路長相對不同，所述第2光線的光路長與所述第4光線的光路長相對不同。
29.根據(jù)權(quán)利要求20至觀中任一項所述的編碼器，其特征在于具備使所述第1光線與所述第3光線的光路長相對變更、使所述第2光線與所述第4光線的光路長相對變更的光路長變更部。
30.根據(jù)權(quán)利要求20至四中任一項所述的編碼器，其特征在于具備根據(jù)所述第1受光部及所述第2受光部的檢測結(jié)果算出所述移動構(gòu)件的位置信息的位置算出部。
31.一種編碼器，其特征在于具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源部射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，可移動且具有來自所述光源部的多個光線射入的入射面；以及至少兩個受光部，分別檢測在所述移動構(gòu)件上的至少兩個區(qū)域產(chǎn)生的干涉條紋；隨著所述光調(diào)制部進(jìn)行的調(diào)制使所述至少兩個干涉條紋在所述移動構(gòu)件上彼此移動于不同的方向。
32.—種編碼器，其特征在于具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源部射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，可移動且包含具有來自所述光源部的多個光線射入的至少兩個區(qū)域的入射光偏向構(gòu)件，使射入所述入射面中第1交叉區(qū)域的第1光線及第3光線中的一者偏向， 且使射入所述入射面中第2交叉區(qū)域的第2光線及第4光線中的一者偏向； 第1受光部，檢測所述第1光線與所述第3光線的第1干涉光；以及第2受光部，檢測所述第2光線與所述第4光線的第2干涉光。
全文摘要
編碼器，其具備光調(diào)制部，用以調(diào)制從光源射出的光的至少一部分；移動構(gòu)件，具有光中的多個光線射入的入射面，可于至少一方向相對移動；以及至少兩個受光部，分別接受在移動構(gòu)件上的至少兩個區(qū)域產(chǎn)生的干涉條紋；以隨著光調(diào)制部進(jìn)行的調(diào)制使至少兩個干涉條紋在移動構(gòu)件上彼此移動于相反方向的方式，使光射入移動構(gòu)件。
文檔編號G01D5/38GK102308187SQ20098015599
公開日2012年1月4日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者今井亨, 渡邊昭宏, 牧野內(nèi)進(jìn) 申請人:株式會社尼康