專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)式編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠光學(xué)檢測(cè)柵格間的相對(duì)移動(dòng)量的光學(xué)式編碼器。
背景技術(shù)：
在以下的非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，提出了在使用了3個(gè)柵格的光學(xué)式編碼器中的光柵圖像(三格法)的理論。如果采用該理論，則在空間上使用非相干的光源，沿著光行進(jìn)方向順序排列第1柵格、第2柵格、第3柵格，如果調(diào)整特定的條件，則能夠用規(guī)定的OTF(光學(xué)傳遞函數(shù)Optical Transfer Function)在第3柵格上成像包含在第1柵格中的規(guī)定的空間頻率成分。在此所謂特定的條件，就是用第2柵格的形狀、從第1柵格到第2柵格的距離、從第2柵格到第3柵格的距離等的參數(shù)決定的條件，用這些參數(shù)決定包含在第1柵格中的各個(gè)空間頻率成分的，至第3柵格的OTF。
在此，在光柵圖像(三格法)的理論中的各個(gè)3個(gè)柵格的作用如下。1)第1柵格確定在入射面上的空間頻率分布。2)第2柵格用由透過(guò)率調(diào)制或者相位調(diào)制產(chǎn)生的第2柵格的形狀，和從第1柵格到第2柵格的距離，從第2柵格到第3柵格的距離等，確定從第1柵格到第3柵格的每個(gè)空間頻率的OTF。3)第3柵格從已成像的強(qiáng)度分布中，只使所希望的成分透過(guò)，起到所謂的指示細(xì)縫的作用。
另一方面，在以下的專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了應(yīng)用光柵圖像(三格法)的理論的光電式編碼器。在該光電式編碼器中，用光透過(guò)性的柵格構(gòu)成第1柵格。該第1柵格用基于透過(guò)柵格元件時(shí)的光的相位差的光干涉而形成明暗圖形，在第1柵格上遮擋的光減少。其結(jié)果，能夠把更多量的光送入到光接收元件。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平10-2761號(hào)公報(bào)(圖3)
非專(zhuān)利文獻(xiàn)1K.Hane and C.P.Grover，“Imaging withrectangular transmission gratings，”J.Opt.Soc.Am.A4 706-711，1987記載在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中的光電式編碼器作為第2柵格因?yàn)槭褂媒惶媾渲貌煌该鞑亢屯该鞑康臇鸥?，所以在光柵圖像(三格法)的理論中的OTF下降。另外，因?yàn)橛脭U(kuò)散光源照射光透過(guò)性的第1柵格，利用光的相位差產(chǎn)生的光干涉形成明暗圖形，所以在入射面上的強(qiáng)度分布的對(duì)比度，即，包含在強(qiáng)度分布中的空間頻率成分的對(duì)比度降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明的目的在于提供一種從光源到光接收元件的OTF提高，能夠明顯改善光的利用效率的光學(xué)式編碼器。
解決問(wèn)題的手段涉及本發(fā)明的光學(xué)式編碼器具備光源；第1柵格，由具有第1柵格間距的振幅柵格構(gòu)成，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自光源的光；第2柵格，由具有第2柵格間距的相位柵格構(gòu)成，在空間上相位調(diào)制來(lái)自第1柵格的光；第3柵格，由具有第3柵格間距的振幅柵格構(gòu)成，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自第2柵格的光；以及光接收元件，用于接收來(lái)自第3柵格的光，所述編碼器檢測(cè)各個(gè)柵格間的相對(duì)移動(dòng)量。
在本發(fā)明中理想的是，第2柵格用透過(guò)型的相位柵格構(gòu)成，具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，把光的波長(zhǎng)作為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/2。
另外在本發(fā)明中理想的是，第2柵格用透過(guò)型的相位柵格構(gòu)成，具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，把光的波長(zhǎng)作為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/4。
另外在本發(fā)明中理想的是，第2柵格用反射型的相位柵格構(gòu)成，第1柵格以及第3柵格相對(duì)第2柵格配置在同一側(cè)。
另外在本發(fā)明中理想的是，作為反射型的第2柵格具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，把光的波長(zhǎng)設(shè)置為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/4。
另外在本發(fā)明中理想的是，作為反射型的第2柵格具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，把光的波長(zhǎng)設(shè)置為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/8。
另外在本發(fā)明中理想的是，第1柵格間距、第2柵格間距以及第3柵格間距同樣是間距P，把光的波長(zhǎng)設(shè)置為λ，第1柵格和第2柵格之間的第1距離以及第2柵格和第3柵格之間的第2距離實(shí)際上設(shè)定成P2/(4×λ)的奇數(shù)倍。
另外，在本發(fā)明中理想的是，第2柵格間距是P，第1柵格間距以及第3柵格間距同樣是間距P2，把光的波長(zhǎng)設(shè)置為λ，第1柵格和第2柵格之間的第1距離以及第2柵格和第3柵格之間的第2距離實(shí)際上設(shè)定成P2/(4×λ)的奇數(shù)倍。
另外在本發(fā)明中理想的是，第2柵格用光程差實(shí)際上以正弦波形狀變化的相位柵格構(gòu)成。
另外在本發(fā)明中理想的是，第1柵格和第2柵格之間的第1距離Z1與第2柵格和第3柵格之間的第2距離Z2不同，第1距離和第2距離的比率實(shí)際上與第1柵格的間距和第3柵格的間距的比率一致。
另外在本發(fā)明中理想的是，第1柵格、第2柵格以及第3柵格是回轉(zhuǎn)型的比例尺(scale)。
另外在本發(fā)明中理想的是，第1柵格透過(guò)率的空間分布按照正弦波形變化。
另外在本發(fā)明中理想的是，許多光接收元件以第3柵格間距離散性配置，把第3柵格以及光接收元件形成為一體。
如果采用本發(fā)明，則通過(guò)采用相位柵格作為第2柵格，能夠提高在光柵圖像(三格法)的理論中的OTF，能夠明顯改善光的利用效率。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的構(gòu)成圖。
圖2是表示第1柵格圖案的一例的平面圖。
圖3是表示第2柵格圖案的一例的局部剖面圖。
圖4是表示第2柵格的光路長(zhǎng)度是λ/2，Z1＝Z2時(shí)的OTF和柵格間距離的關(guān)系的一例的曲線(xiàn)圖。
圖5A以及圖5B表示作為第2柵格使用相位柵格的例子，圖5A是表示光接收元件的輸出信號(hào)一例的曲線(xiàn)圖，圖5B是表示該輸出信號(hào)的失真成分的曲線(xiàn)圖。
圖6A以及圖6B表示作為第2柵格使用了振幅柵格的比較例子，圖6A是表示光接收元件的輸出信號(hào)一例的曲線(xiàn)圖，圖6B是表示該輸出信號(hào)的失真成分的曲線(xiàn)圖。
圖7A以及圖7B表示按照本發(fā)明的實(shí)施方式2改變了光學(xué)距離Z1，Z2的例子，圖7A是表示光接收元件的輸出信號(hào)一例的曲線(xiàn)圖，圖7B是表示該輸出信號(hào)的失真成分的曲線(xiàn)圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的第1柵格的柵格圖案的另一例子的局部平面圖。
圖9A以及圖9B表示使用了圖8所示的第1柵格的例子，圖9A是表示光接收元件17的輸出信號(hào)一例的曲線(xiàn)圖，圖9B是表示該輸出信號(hào)的失真成分的曲線(xiàn)圖。
圖10是表示第2柵格的光程差是λ/4，Z1＝Z2時(shí)的OTF的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。
圖11是表示在N＝2的條件下，改變第2柵格的光程差(相位差θ)時(shí)的OTF的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的構(gòu)成圖。
圖13是表示固定距離Z1，在0～2T的范圍中改變距離Z2時(shí)，在N＝2，光程差λ/2的條件中的OTF的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。
圖14是表示在成像條件下的距離Z1、Z2和間距P1、P3的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的構(gòu)成圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的構(gòu)成圖。
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式10的構(gòu)成圖。
圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式11的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的構(gòu)成圖。光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向，包含作為構(gòu)成要素的光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17。
光源11用LED等在空間上以非相干的光源構(gòu)成，向中心波長(zhǎng)λ的空間上發(fā)射非相干的光。
第1柵格12在透明的襯底13上通過(guò)金屬薄膜等的圖案加工形成，構(gòu)成具有柵格間距P1的振幅柵格，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自光源的光。如圖2的平面圖所示，理想的是，每隔柵格間距P1的一半(＝(P1)/2)交替配置透過(guò)部21和非透過(guò)部22，形成占空比50％的振幅柵格。
第2柵格14是通過(guò)對(duì)透明襯底15的表面實(shí)施周期性的凹凸加工形成，構(gòu)成具有柵格間距P2的相位柵格，在空間上相位調(diào)制來(lái)自第1柵格12的光。如圖3的剖面圖所示，理想的是，每隔柵格間距P2的一半(＝(P2)/2)交替配置峰部和谷部，形成占空比50％的相位柵格。另外，理想的是，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，以谷部作為基準(zhǔn)的峰部的高度設(shè)定為λ/2(相位差π)。由此，因?yàn)榘淹ㄟ^(guò)谷部的光和通過(guò)峰部的光的相位差維持在π，所以能夠把光柵圖像(三格法)的理論中的OTF設(shè)定為最大。
第3柵格16構(gòu)成具有柵格間距P3的振幅柵格，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自第2柵格14的光。和圖2所示的第1柵格12一樣，理想的是，每個(gè)柵格間距P3的一半(＝(P3)/2)交替配置透過(guò)部和非透過(guò)部，形成占空比50％的振幅柵格。
光接收元件17用光電二極管等形成，把通過(guò)了第3柵格16的光變換為電信號(hào)。在此，把第3柵格16設(shè)置在接收元件17的光接收面上形成一體。
第1柵格12固定在機(jī)架等上，另外第3柵格固定在光接收元件等上，另一方面，支撐第2柵格14沿著和光行進(jìn)方向交叉的x方向可以移動(dòng)。
把從第1柵格12到第2柵格14的光學(xué)距離設(shè)置為Z1，把從第2柵格14到第3柵格16的光學(xué)距離設(shè)置為Z2。作為一例，在P1和P2和P3相等，并且Z1＝Z2中，在滿(mǎn)足包含在第1柵格12中的空間頻率成分成像在第3柵格上的條件的情況下，如果第2柵格14只移動(dòng)?xùn)鸥耖g距P2的半周期(＝(P2)/2)，則第3柵格16上的光強(qiáng)度分布移動(dòng)一周期量。因而，用光接收元件17對(duì)來(lái)自第3柵格16的透過(guò)光進(jìn)行光電變換，通過(guò)計(jì)數(shù)該信號(hào)強(qiáng)度的變化，能夠檢測(cè)第2柵格14的相對(duì)移動(dòng)量。
接著，說(shuō)明把基于光柵圖像(三格法)的理論的，包含在第1柵格12中的空間頻率成分成像在第3柵格16上的條件的設(shè)計(jì)法。在圖1的構(gòu)成例子中，成像在第3柵格16上的像的頻率特性及其對(duì)比度能夠通過(guò)求OTF(光學(xué)傳遞函數(shù)Optical Transfer Function)知道。已知OTF能夠用脈沖應(yīng)答h的平方的傅立葉變換表現(xiàn)，用下式(1)表示。
F(σ3)＝∫|h(x1，x3)|2exp(-2πiσ3x3)dx3(1)在此，σ3(＝1/P3)表示成像在第3柵格16上的空間頻率數(shù)，x1，x3表示在圖1中的第1柵格12和第3柵格16的x坐標(biāo)。
如果在第2柵格14的形狀是在光程差λ/2(相位差π)以及真空比50％的凹凸形狀，并且Z1＝Z2的情況下計(jì)算該OTF，則得到圖4所示的結(jié)果。
在圖4中，縱軸是用DC成分標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)輸出的結(jié)果(OTC)，橫軸是用以波長(zhǎng)λ和第2柵格14的間距P2確定的塔爾波特位置T(＝(P2)2/λ)對(duì)距離Z(＝Z1＝Z2)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果。圖4中的N與用下式(2)定義的成像條件的參數(shù)N對(duì)應(yīng)。
(1+Z2Z1)×σ3×P2=N---(2)]]>只在該N變?yōu)檎麛?shù)時(shí)，把包含在第1柵格12中的空間頻率用規(guī)定的OTF成像在第3柵格16上。例如，當(dāng)N＝2的情況下，在Z1和Z2的距離是T/4的奇數(shù)倍時(shí)，用約0.6的OTF在第3柵格16上進(jìn)行像的成像。該OTF對(duì)于作為第2柵格14使用了振幅柵格的情況，相當(dāng)于記載在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中的OTF值的2倍。
因而，設(shè)計(jì)時(shí)的P1、P2、P3以及Z1、Z2和λ等的參數(shù)選定如滿(mǎn)足與上述式(2)的參數(shù)N對(duì)應(yīng)的成像條件和圖4的OTF那樣，可以是所有的組合。
作為一例，具體說(shuō)明P1＝P2＝P3，Z1＝Z2的N＝2的情況。圖5表示假設(shè)光源11的波長(zhǎng)λ＝850nm，第1柵格12的柵格間距P1＝64.7μm，第2柵格14的柵格間距P2＝64.7μm，第3柵格16的柵格間距P3＝64.7μm，Z1＝Z2＝1230μm時(shí)(N＝2)，光接收元件17的輸出信號(hào)?？v軸表示信號(hào)強(qiáng)度(任意單位)，橫軸表示第2柵格14的位置(任意單位)。在此，Z1＝Z2＝1230μm是成為T(mén)/4的距離，根據(jù)圖4，是在N＝2的條件下OTF變?yōu)樽畲蟮奈恢?。而且，圖5B是表示成為相位檢測(cè)時(shí)的誤差主要原因的該輸出信號(hào)的失真成分的曲線(xiàn)圖。
作為比較例子，雖然第1柵格12和第3柵格16、光學(xué)距離Z1、Z2，以及波長(zhǎng)λ是同樣的條件，但圖6A表示在作為第2柵格使用振幅柵格的情況下的，光接收元件17的輸出信號(hào)?？v軸表示信號(hào)強(qiáng)度(任意單位)，橫軸表示第2柵格14的位置(任意單位)。在此，該振幅柵格的柵格間距是P2(＝64.7μm)，每隔(P2)/2交替配置(占空比50％)透過(guò)部和非透過(guò)部。而且，圖6B是表示該輸出信號(hào)的失真成分的曲線(xiàn)。
如果比較圖5A和圖6A，則可以看到兩者輸出信號(hào)的間距都是第2柵格14的間距P2的一半的32.35μm，而對(duì)于信號(hào)的對(duì)比度，與圖6A是17％相比，在圖5A中表示38％這一良好的波形。而且，能夠根據(jù)接收元件的輸出結(jié)果計(jì)算的第3柵格16上的強(qiáng)度分布的對(duì)比度，因?yàn)榈?柵格16的占空比是50％，所以，在圖5A的情況下，變?yōu)榧s60％，和圖4所示的OTF的計(jì)算結(jié)果大致一致。
通過(guò)這樣采用相位柵格作為第2柵格，與振幅柵格相比OTF改善二倍，能夠提高來(lái)自光接收元件的輸出信號(hào)的對(duì)比度。另外，在相位柵格中，與用占空比50％使透過(guò)部和非透過(guò)部重復(fù)的振幅柵格相比，因?yàn)橥高^(guò)光量變?yōu)?倍，所以還可以提高來(lái)自光源的射出光量的利用效率。
在此，表示了把光學(xué)距離Z1、Z2設(shè)定為T(mén)/4＝1230μm的例子，但在3個(gè)柵格間距P1、P2、P3相等的情況下OTF變?yōu)樽畲蟮臈l件根據(jù)圖4的結(jié)果，是光學(xué)距離Z1、Z2設(shè)定為T(mén)/4的奇數(shù)倍的情況。因而，在上述例子中，即使在把光學(xué)距離Z1、Z2設(shè)定為T(mén)/4的奇數(shù)倍的情況下也可以得到同樣的結(jié)果。另外，即使在把Z1和Z2設(shè)定在T/4的奇數(shù)倍以外的情況下，也可以得到射出光量的利用效率提高，和如圖4所示那樣對(duì)比度提高的效果。
實(shí)施方式2本實(shí)施方式具有和實(shí)施方式1同樣的構(gòu)成，光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向用光源11；第1柵格12；第2柵格14；第3柵格16；光接收元件17等構(gòu)成，而光學(xué)距離Z1，Z2和實(shí)施方式1相比不同。
即，在實(shí)施方式1中，在N＝2的條件下把光學(xué)距離Z1，Z2分別設(shè)定在1230μm或者其奇數(shù)倍，而在本實(shí)施方式中，在N＝2的條件下，把光學(xué)距離Z1、Z2分別設(shè)定為1050μm。
圖7A是表示在本實(shí)施方式中的光接收元件17的輸出信號(hào)的曲線(xiàn)圖，圖7B是該輸出信號(hào)的失真成分的曲線(xiàn)圖。橫軸都表示第2柵格14的位置(任意單位)。圖7A的縱軸表示信號(hào)強(qiáng)度(任意單位)。圖7B的縱軸表示失真成分，這是用峰-峰(peak-to-peak)值標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)和理想的正弦波形的偏移量。
如果看圖7，則雖然能夠多少看出由測(cè)定時(shí)的光的強(qiáng)度分布變化引起的偏移的變化，但與使用了圖5B以及圖6B所示的相位柵格以及振幅柵格的情況下的失真成分相比，知道能夠降低3次的高次諧波成分。
另外，有關(guān)信號(hào)的對(duì)比度，圖7A表示36％這樣良好的波形，知道能夠?qū)崿F(xiàn)和圖5A大致同程度的對(duì)比度。
在此，說(shuō)明能夠減低3次的高次諧波成分的理由。在上述的例子中，作為第1柵格12，使用具有柵格間距P1、占空比＝50％的矩形波形狀的透過(guò)率分布的振幅柵格。如果使用傅立葉級(jí)數(shù)把該透過(guò)率分布分解為空間頻率，則如柵格間距P1的基本頻率成分、頻率是3倍的3次頻率成分、頻率是5倍的5次頻率成分…那樣，成為基本頻率成分和奇數(shù)次的高次諧波成分的合成。
在光柵圖像(三格法)的理論中，因?yàn)樵诿總€(gè)空間頻率成分中存在OTF，所以根據(jù)成像條件包含在第1柵格中的高次諧波成分也成像在第3柵格上。
在實(shí)施方式1和實(shí)施方式2中的不同點(diǎn)在于通過(guò)改變柵格間的光學(xué)距離，使高次諧波成分的OTF變化。即，在實(shí)施方式1中，雖然高次諧波成分的OTF不是0，但對(duì)于調(diào)整成基本頻率成分的OTF變?yōu)樽畲筮@一點(diǎn)，在實(shí)施方式2中，雖然基本頻率成分的OTF下降了一些，但使高次諧波成分的OTF無(wú)限接近0，抑制了信號(hào)失真成分。
通過(guò)這樣使用光柵圖像(三格法)的理論適宜地調(diào)節(jié)光學(xué)距離Z1、Z2，作為第1柵格12即使在使用具有圖2所示那樣的矩形波形狀的透過(guò)率分布的振幅柵格的情況下，也能夠明顯降低包含在輸出波形中的失真成分。
在此，表示把Z1和Z2設(shè)定為1050μm的例子，而即使在此外的條件下，也可以抑制不需要的頻率成分，得到同樣的效果。
實(shí)施方式3本實(shí)施方式具有和實(shí)施方式1一樣的構(gòu)成，光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向用光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17等構(gòu)成，而第1柵格12的透過(guò)率分布與實(shí)施方式1相比不同。
即，在實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2中，作為第1柵格使用具有柵格間距P1、占空比＝50％的矩形波形狀的透過(guò)率分布的振幅柵格，而在本實(shí)施方式中，使用以柵格間距P1并具有正弦波形狀的透過(guò)率分布的振幅柵格。
圖8是表示第1柵格12的另一例子的局部平面圖。第1柵格12是排列具有作為基本空間頻率的柵格間距P1的正弦波形的空間形狀的多個(gè)柵格構(gòu)成。柵格的非透過(guò)部32用相互相反的2個(gè)正弦波之間規(guī)定，透過(guò)部31的開(kāi)口寬度沿著x方向以正弦波形變化。如果向這樣的第1柵格12入射規(guī)定面積的光束，則以正弦波形狀進(jìn)行空間振幅調(diào)制，生成具有正弦波形的光強(qiáng)度分布的光。
第2柵格14和上述實(shí)施方式1一樣，是每隔柵格間距P2的一半(＝(P2)/2)交替配置峰部和谷部的，占空比50％的相位柵格，在空間上相位調(diào)制來(lái)自第1柵格12的光。
第3柵格16和上述的實(shí)施方式一樣，是每隔柵格間距P3的一半(＝(P3)/2)交替透過(guò)部和非透過(guò)部的，占空比50％的振幅柵格，在空間上相位調(diào)制來(lái)自第2柵格14的光。
作為一例，圖9A表示設(shè)置成λ＝850nm、第1柵格12的柵格間距P1＝64.7μm，第2柵格14的柵格間距P2＝64.7μm，第3柵格16的柵格間距P3＝64.7μm，并且設(shè)置成Z1＝Z2＝1230μm時(shí)(N＝2中的OTF變?yōu)樽畲蟮奈恢?，光接收元件17的輸出信號(hào)?？v軸表示信號(hào)強(qiáng)度(任意單位)，橫軸表示第2柵格14的位置(任意單位)。而且，圖9B是表示該輸出信號(hào)的失真成分的曲線(xiàn)。
如果看這些曲線(xiàn)，則信號(hào)的對(duì)比度是27％，與作為第1柵格12使用矩形開(kāi)口的情況相比降低了一些，但不發(fā)生3次的高次諧波成分等的失真成分。
在此，說(shuō)明在第1柵格12的透過(guò)率在基本空間頻率下以正弦波形狀變化時(shí)不發(fā)生失真成分的理由。如果采用光柵圖像(三格法)的理論，則第3柵格上的空間頻率成分的對(duì)比度用由第1柵格的各空間頻率成分，和由第2柵格和光學(xué)距離Z1、Z2等產(chǎn)生的OTF確定。換句話(huà)說(shuō)，作為確定在入射面上的空間頻率分布的第1柵格，當(dāng)配置不包含高次成分的柵格，即，在基本空間頻率下透過(guò)率以正弦波形狀變化的柵格的情況下，因光學(xué)距離Z1、Z2的誤差等引起高次諧波成分的OTF無(wú)論怎樣變化，在第3柵格上都必然只成像基本空間頻率。
因而，作為第1柵格通過(guò)使用具有正弦波形狀的透過(guò)率分布的振幅柵格，在原理上，因?yàn)楦叽沃C波成分不會(huì)發(fā)生，所以即使在Z1和Z2的柵格間距離中發(fā)生變動(dòng)，信號(hào)對(duì)比度也只微小變化，可以得到基本空間頻率以外的高次諧波成分，即沒(méi)有失真成分的輸出信號(hào)。
而且，在本實(shí)施方式中，如圖8所示，作為第1柵格12表示了排列3個(gè)正弦波形狀的柵格的例子，而構(gòu)成透過(guò)部31的柵格數(shù)可以是1個(gè)也可以是2個(gè)，或者4個(gè)以上也可以。
實(shí)施方式4本實(shí)施方式具有和實(shí)施方式1一樣的構(gòu)成，光學(xué)編碼器沿著光行進(jìn)方向用光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17等構(gòu)成，但第2柵格14的凹凸高度和實(shí)施方式1相比不同。
即，在實(shí)施方式1中，把第2柵格14的峰部和谷部的光程差設(shè)定為λ/2(相位差π)。在本實(shí)施方式中，第2格子14的峰部和谷部的光程差設(shè)置為λ/4(相位差π/2)。另外，峰部和谷部在每隔柵格間距P2的一半(＝(P2)/2)交替配置，形成占空比50％的相位柵格這一點(diǎn)上一樣。
圖10表示第2柵格14的光程差是λ/4，Z1＝Z2時(shí)的OTF的計(jì)算結(jié)果。在圖10中，縱軸是用DC成分標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)輸出的結(jié)果(OTF)，橫軸是用以波長(zhǎng)λ和第2柵格14的間距P2確定的塔爾波特位置T(＝(P2)2/λ)對(duì)距離Z(＝Z1＝Z2)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果。為了把包含在第1柵格12上的空間頻率用規(guī)定的OTF成像在第3柵格16上，只要是滿(mǎn)足圖10的OTF的計(jì)算結(jié)果和上述的N的成像條件的組合，任何方法都行，可以進(jìn)行各柵格的間距和距離Z等所有的組合。
作為一例如果敘述N＝1的情況，則根據(jù)成像條件的式子，P3變?yōu)镻2的2倍，并且如果Z1和Z2的距離是T的奇數(shù)倍，則用約0.6的OTF在第3柵格上進(jìn)行像的成像。此時(shí)的P1和P3相等。在此得到的約0.6的OTF變?yōu)楹蛨D4所示的OTF最大值相同的值。
實(shí)施方式5本實(shí)施方式具有和實(shí)施方式1相同的構(gòu)成，光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向用光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17等構(gòu)成，而第2柵格14的凹凸高度與實(shí)施方式1以及實(shí)施方式4相比不同。
即，在實(shí)施方式1中，把第2柵格14的峰部和谷部的光程差設(shè)定為λ/2(相位差π)，在本實(shí)施方式4中，把第2柵格14的峰部和谷部的光程差設(shè)定為λ/4(相位差π/2)，而在本實(shí)施方式中，把第2柵格14的峰部和谷部的光程差設(shè)定為λ/2(相位差π)、λ/4(相位差π/2)以外的光程差。而且，峰部和谷部在每隔柵格間距P2的一半(＝(P2)/2)交替配置，形成占空比50％的相位柵格這一點(diǎn)上相同。
圖11表示在N＝2的條件下，改變第2柵格14的光程差(相位差θ)時(shí)的OTF的計(jì)算結(jié)果。在圖11中，縱軸是用DC成分對(duì)相對(duì)輸出進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果(OTF)，橫軸是用以波長(zhǎng)λ和第2柵格14的間距P2確定的塔爾波特位置對(duì)距離Z(＝Z1＝Z2)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果。
當(dāng)光程差是3λ/8(θ＝3π/4)的情況下，如圖11所示，雖然與光程差λ/2(θ＝π)相比有一些劣化，但比同樣是N＝2的振幅柵格的情況下的OTF(約0.3)優(yōu)越。因而，根據(jù)N的成像條件和OTF的計(jì)算結(jié)果，通過(guò)間距和距離，以及第2柵格14的光程差的組合，與振幅柵格相比，光量能夠以2倍提高對(duì)比度。
實(shí)施方式6本實(shí)施方式具有和實(shí)施方式1一樣的構(gòu)成，光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向由光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17等構(gòu)成，而作為第2柵格14使用凹凸形狀的占空比(相對(duì)柵格間距P2的谷部的比率)是50％以外的值，例如具有40％或30％等的占空比的相位柵格。另外，第2柵格14的峰部和谷部的光程差也設(shè)定在λ/2(相位差π)、λ/4(相位差π/2)或者這些值以外的光程差。
這種情況下，也是根據(jù)N的成像條件和OTF，通過(guò)間距和距離，以及第二柵格的占空比和光程差的組合，與振幅柵格相比，光量能夠以2倍提高對(duì)比度。
實(shí)施方式7圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的構(gòu)成圖。本實(shí)施方式具有和實(shí)施方式1一樣的構(gòu)成，光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向由光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17等構(gòu)成，而從第1柵格12到第2柵格14的距離Z1以及從第2柵格14到第3柵格16的距離Z2與實(shí)施方式1相比不同。
圖3表示在把距離Z1固定在0.8×T/4、0.9×T/4、T/4、1.4×T/4、2.3×T/4、3.0×T/4之一上，使距離Z2在0～2T的范圍中變化的情況下，在光程差λ/2的條件中的OTF的計(jì)算結(jié)果。在此，T是用波長(zhǎng)λ和第2柵格14的間距P2確定的塔爾波特位置(＝(P2)2/λ)。
在此，在光柵圖像(三格法)的理論中，與Z1和Z2的比率相應(yīng)地，在滿(mǎn)足下式(3)的關(guān)系的同時(shí)，放大或者縮小第1柵格。
Z2σ3＝Z1σ1(3)例如，當(dāng)Z1＝0.9×T/4的情況下，如圖14所示，與Z1和Z2的比率相應(yīng)地空間頻率σ3(＝1/P3)和σ1(＝1/P1)變化。即，第1柵格12的間距P1和第3柵格16的間距P3根據(jù)Z1和Z2的比率變化。
作為一例，在λ＝850nm，P2＝64.7μm，Z1＝1.1mm的情況下，在Z2＝2.2mm中，OTF根據(jù)圖13約為0.6，此時(shí)的P3和P1的間距根據(jù)圖14為P3＝97.2μm，P1＝48.6μm。即，48.6μm的第1柵格12的像擴(kuò)大為2倍，成像在第3柵格16上。
如果采用這樣的構(gòu)成，因?yàn)榈?柵格上的像擴(kuò)大，所以在對(duì)比度和光量提高的同時(shí)，具有第3柵格的校準(zhǔn)變得容易的優(yōu)點(diǎn)。
而且，上述的例子是在光程差λ/2中的一例，而只要能夠滿(mǎn)足OTF和N的成像條件，以及根據(jù)Z1和Z2的比率等求得的空間頻率的各條件，無(wú)論使用怎樣的組合，都可以構(gòu)成擴(kuò)大或者縮小的系統(tǒng)。另外，即使在把光程差例如如λ/4那樣設(shè)置在λ/2以外的情況下，只要能夠滿(mǎn)足OTF和N的成像條件，以及根據(jù)Z1和Z2的比率等求得的空間頻率的各條件，無(wú)論使用怎樣的組合，都能夠構(gòu)成放大或者縮小的系統(tǒng)。
實(shí)施方式8圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的構(gòu)成圖。本實(shí)施方式具有和實(shí)施方式1一樣的構(gòu)成，光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向，由光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17等構(gòu)成，而作為第2柵格14使用光程差以正弦波形變化的相位柵格。
這種情況也和上述一樣，根據(jù)OTF的計(jì)算結(jié)果和成像條件，通過(guò)組合間距和距離Z等的設(shè)計(jì)參數(shù)，可以在第3柵格16上成像第1柵格12的像。
例如，在N＝1，第2柵格14的峰的頂點(diǎn)部和谷的底部的光程差是λ/4(相位差π/2)時(shí)，在Z1＝Z2＝T的位置上，OTF約變?yōu)?.6，與振幅柵格相比能夠改善對(duì)比度，另外光量也變?yōu)?倍。
另外，在圖15中，表示了作為第2柵格14以光程差按照正弦波形變化的相位柵格的例子，而例如，只要是三角波形狀和階梯形的波形等，具有周期性相位分布的相位柵格即可，與振幅柵格相比能夠把光量擴(kuò)大為二倍，另外也可以期待對(duì)比度的改善效果。
實(shí)施方式9圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的構(gòu)成圖。在上述的各實(shí)施方式中，為了容易理解，示例了把柵格做成線(xiàn)性形狀的線(xiàn)性編碼器的情況，而本發(fā)明也可以適用到把具有規(guī)定的角度間距的柵格配置成放射形的回轉(zhuǎn)式編碼器。
本實(shí)施方式的光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向，由光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17構(gòu)成。支撐第2柵格14在中心軸C的周?chē)梢越俏灰啤?br> 光源11用LED等構(gòu)成，向中心波長(zhǎng)λ的空間上發(fā)射非相干的光。光源11的光軸Q和中心軸C平行，位置確定在從中心軸C到半徑Ra的位置上。
第1柵格12在透明襯底13上用金屬薄膜等的圖案形成法形成，在光軸Q交叉的位置上構(gòu)成具有柵格間距P1的振幅柵格型的回轉(zhuǎn)型的比例尺，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自光源的光。和圖2一樣理想的是，每隔柵格間距P1的一半(＝(P1)/2)交替配置透過(guò)部21和非透過(guò)部22，形成占空比50％的扇形的振幅柵格。
第2柵格14是在形成于可以圍繞中心軸C旋轉(zhuǎn)的圓形板上的透明襯底15的表面上通過(guò)實(shí)施周期性的凹凸加工形成，在光軸Q交叉的位置上構(gòu)成具有柵格間距P2的相位柵格型的旋轉(zhuǎn)型的比例尺，在空間上相位調(diào)制來(lái)自第1柵格12的光。如圖3的斷面圖所示理想的是，每隔柵格間距P2的一半(＝(P2)/2)交替配置峰部和谷部，形成占空比50％的扇形的相位柵格。另外，以谷部為基礎(chǔ)的峰部的高度把光的波長(zhǎng)設(shè)置為λ設(shè)定為λ/2。由此，因?yàn)榘淹ㄟ^(guò)谷部的光和通過(guò)峰部的光的相位差維持在π，所以能夠把光柵圖像(三格法)的理論中的OTF設(shè)定為最大。
第3柵格16構(gòu)成在光軸Q交叉的位置上具有柵格間距P3的振幅柵格型的回旋型比例尺，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自第2柵格14的光。和圖2所示的第1柵格12一樣理想的是，每隔柵格間距P3的一半(＝(P3)/2)交替配置透過(guò)部和非透過(guò)部，形成占空比50％的扇形的振幅柵格。
光接收元件17用光電二極管形成，把通過(guò)第3柵格16的光變換為電信號(hào)。在此，把第3柵格16與光接收元件17的光接收面設(shè)置為一體。
第1柵格12固定在機(jī)架等上，另外第3柵格16固定在光接收元件等上。另一方面，支撐第2柵格14在和光軸Q正交的圓周方向上可以角位移。
在此，把從第1柵格12到第2柵格14的光學(xué)距離設(shè)置為Z1，把從第2柵格14到第3柵格16的光學(xué)距離設(shè)置為Z2，代替在上述的直線(xiàn)變位中的柵格間距，通過(guò)使用在和光軸Q正交的位置上的柵格間距，能夠計(jì)算在回旋式編碼器中的OTF，能夠適用上述那樣的光柵圖像(三格法)的理論。
作為一例，在Z1＝Z2，把包含在第1柵格中的空間頻率成分成像在第3柵格16上的條件是N＝2的情況下，如果第2柵格14只角位移柵格間距P2的半周期(＝(P2)/2)，則第3柵格16上的光強(qiáng)度分布移動(dòng)一周期量。因而，用光接收元件17光電變換來(lái)自第3柵格16的透過(guò)光，通過(guò)計(jì)數(shù)其信號(hào)強(qiáng)度的變化，能夠檢測(cè)第2柵格14的相對(duì)角位移量。
而且，上述例子是光程差λ/2中的一例，而如果能夠滿(mǎn)足OTF和N的成像條件，則無(wú)論什么樣的組合，都能夠構(gòu)成回旋編碼器。另外，即使在把光程差例如如λ/4那樣設(shè)置成λ/2以外的值的情況下，如果能夠滿(mǎn)足OTF和N的成像條件，則無(wú)論怎樣的組合，都能夠構(gòu)成回旋編碼器。
實(shí)施方式10圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式10的構(gòu)成圖。在上述的各實(shí)施方式中，為了容易理解，表示使用透過(guò)型的相位柵格作為第2柵格14的例子，而本發(fā)明即使在使用了反射型的相位柵格作為第2柵格的情況下也能夠適用。
本實(shí)施方式的光學(xué)式編碼器沿著光行進(jìn)方向，由光源11、第1柵格12、第2柵格14、第3柵格16、光接收元件17等構(gòu)成，把各柵格12、14、16的縫隙方向設(shè)定在紙面垂直方向，把第2柵格14的移動(dòng)方向設(shè)定在與紙面平行的上下方向。來(lái)自光源11的光斜著通過(guò)第1柵格12，在第2柵格14上斜著反射，并斜著通過(guò)第3柵格16，達(dá)到光接收元件17。Z1、Z2用沿著光行進(jìn)方向的距離定義。
此時(shí)，如果把第2柵格14的步差設(shè)定為透過(guò)型相位柵格的一半，則上述的光柵圖像(三格法)的理論也同樣可以適用。例如，在透過(guò)型的第2柵格14中的峰部和谷部的光程差是λ/2(相位差π)的情況下，反射型的第2柵格14中的峰部和谷部的光程差變?yōu)棣?4(相位差π/2)。作為其他的例子，當(dāng)透過(guò)型的第2柵格14中的峰部和谷部的光程差是λ/4(相位差π/2)的情況下，在反射型的第2柵格14中的峰部和谷部的光程差變?yōu)棣?8(相位差π/4)。
在這樣使用反射型的相位柵格作為第2柵格14的情況下，因?yàn)榭梢园压庠?1以及第1柵格12，和第3柵格16以及光接收元件17相對(duì)第2柵格14配置在同一側(cè)，所以能夠謀求整個(gè)構(gòu)成的緊湊化。
實(shí)施方式11圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式11的構(gòu)成圖。本實(shí)施方式和前面的實(shí)施方式一樣，作為第2柵格14使用反射型的相位柵格，而把各柵格12、14、16的縫隙設(shè)定成與紙面平行的上下方向，把第2柵格14的移動(dòng)方向設(shè)定在紙面垂直方向上。來(lái)自光源11的光斜著透過(guò)第1柵格12，在第2柵格14上斜著反射，斜著透過(guò)第3柵格16，達(dá)到光接收元件17。Z1、Z2用沿著光行進(jìn)方向的距離定義。
即使在這樣的構(gòu)成中也同樣適用上述光柵圖像(三格法)的理論。另外，因?yàn)榘压庠?1以及第1柵格12，和第3柵格16以及光接收元件17相對(duì)第2柵格配置在同一側(cè)，所以可以謀求整體構(gòu)成的緊湊化。
在上述的各實(shí)施方式中，表示對(duì)第1柵格12以及第3柵格16進(jìn)行固定，第2柵格14移動(dòng)的例子，當(dāng)然也可以構(gòu)成對(duì)第2柵格14固定，第1柵格12以及第3柵格16移動(dòng)。另外，即使設(shè)置成對(duì)于第1柵格12使第2柵格14以及第3柵格16相對(duì)地移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，和相對(duì)第3柵格16使第1柵格12和第2柵格14相對(duì)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，也可以得到信號(hào)。
另外，在各實(shí)施方式中，表示作為第1柵格使用了透過(guò)率按照矩形波形狀回轉(zhuǎn)正弦波形狀變化的例子，而如在后方的成像面上得到所希望的強(qiáng)度分布(空間頻率分布)那樣，可以適宜地設(shè)定第1柵格12的透過(guò)率分布。
另外，在各實(shí)施方式中，表示把第3柵格16的占空比設(shè)定在50％的例子，而也可以在50％以外，如能夠得到所希望的輸出那樣，可以適宜設(shè)定第3柵格16的透過(guò)率分布。
另外，在各實(shí)施方式中，表示用遮光縫隙構(gòu)成第3柵格16的例子，而也可以用柵格間距P3離散地配置與第3柵格16的開(kāi)口形狀對(duì)應(yīng)的多個(gè)光接收元件，計(jì)算來(lái)自這些光接收元件的輸出，由此第3柵格16以及光接收元件17可以形成一體，有助于組裝作業(yè)的簡(jiǎn)化、零件數(shù)量的消減。
另外，在各實(shí)施方式中，通過(guò)在柵格12、14、16的光通過(guò)面上實(shí)施反射防止涂層，能夠降低光量損失。這種情況下，在相位差等的光學(xué)設(shè)計(jì)中，考慮涂層膜厚度。
另外，在各實(shí)施方式中，表示直接使來(lái)自光源11的光入射到第1柵格12的例子，當(dāng)然也可以設(shè)置成在光源11和第1柵格12之間插入具有規(guī)定的擴(kuò)散角的擴(kuò)散板，使擴(kuò)散光入射到第1柵格12這種構(gòu)成。這種情況下，通過(guò)調(diào)整擴(kuò)散板的擴(kuò)散角度，降低從光接收元件17的光接收區(qū)域泄漏到外部的光量，能夠提高光利用效率。
如果采用本發(fā)明，則從光源到光接收元件的OTF提高，因?yàn)槟軌蛎黠@改善光的利用效率，所以可以以高性能實(shí)現(xiàn)緊湊的光學(xué)式編碼器。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)1、一種光學(xué)式編碼器，其特征在于具備非相干的光源；第1柵格，由具有第1柵格間距的振幅柵格構(gòu)成，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自光源的光；第2柵格，由具有第2柵格間距的相位柵格構(gòu)成，在空間上相位調(diào)制來(lái)自第1柵格的光；第3柵格，由具有第3柵格間距的振幅柵格構(gòu)成，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自第2柵格的光；光接收元件，接收來(lái)自第3柵格的光的光接收元件，所述編碼器檢測(cè)各個(gè)柵格間的相對(duì)移動(dòng)量。
2、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于上述第2柵格用透過(guò)型的相位柵格構(gòu)成，具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/2。
3、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格用透過(guò)型的相位柵格構(gòu)成，具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/4。
4、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格用反射型的相位柵格構(gòu)成，第1柵格以及第3柵格相對(duì)第2柵格配置在同一側(cè)。
5、如權(quán)利要求4所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，把光的波長(zhǎng)設(shè)置為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/4。
6、如權(quán)利要求4所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/8。
7、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)式編碼器，其特征在于具備光源；第1柵格，由具有第1柵格間距的振幅柵格構(gòu)成，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自光源的光；第2柵格，由具有第2柵格間距的相位柵格構(gòu)成，在空間上相位調(diào)制來(lái)自第1柵格的光；第3柵格，由具有第3柵格間距的振幅柵格構(gòu)成，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自第2柵格的光；以及光接收元件，用于接收來(lái)自第3柵格的光，所述編碼器檢測(cè)各個(gè)柵格間的相對(duì)移動(dòng)量。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于上述第2柵格用透過(guò)型的相位柵格構(gòu)成，具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/2。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格用透過(guò)型的相位柵格構(gòu)成，具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/4。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格用反射型的相位柵格構(gòu)成，第1柵格以及第3柵格相對(duì)第2柵格配置在同一側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，把光的波長(zhǎng)設(shè)置為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/4。
6.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格具有占空比實(shí)際上是50％的凹凸形狀，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，峰部和谷部的光程差實(shí)際上是λ/8。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第1柵格間距、第2柵格間距以及第3柵格間距同樣是間距P，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，第1柵格和第2柵格之間的第1距離以及第2柵格和第3柵格之間的第2距離實(shí)際上設(shè)定為P2/(4×λ)的奇數(shù)倍。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格間距是P，第1柵格間距以及第3柵格間距同樣是間距2P，設(shè)光的波長(zhǎng)為λ，第1柵格和第2柵格之間的第1距離以及第2柵格和第3柵格之間的第2距離實(shí)際上設(shè)定為P2/(4×λ)的奇數(shù)倍。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第2柵格由光程差實(shí)際上按照正弦波形狀變化的相位柵格構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第1柵格和第2柵格之間的第1距離與第2柵格和第3柵格之間的第2距離不同，第1距離和第2距離的比率與第1柵格的間距和第3柵格的間距的比率實(shí)際上一致。
11.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第1柵格、第2柵格以及第3柵格是回旋式的比例尺。
12.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于第1柵格透過(guò)率的空間分布按照正弦波形狀變化。
13.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于許多光接收元件以第3柵格間距離散地配置，第3柵格以及光接收元件形成為一體。
全文摘要
光學(xué)式編碼器的構(gòu)成包含光源；以具有第1柵格間距P1的振幅柵格構(gòu)成，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自光源的光的第1柵格；以具有第2柵格間距P2的相位柵格構(gòu)成，在空間上相位調(diào)制來(lái)自第1柵格的光的第2柵格；以具有第3柵格間距P3的振幅柵格構(gòu)成，在空間上振幅調(diào)制來(lái)自第2柵格的光的第3柵格；接收來(lái)自第3柵格的光的光接收元件等，檢測(cè)各個(gè)柵格間的相對(duì)移動(dòng)量。通過(guò)這些構(gòu)成，從光源到光接收元件的OTF提高，明顯改善光的利用效率。
文檔編號(hào)G01D5/26GK1926404SQ20048004225
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3日
發(fā)明者大村陽(yáng)一, 岡徹, 仲嶋一 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社