回転式位置検出装置
【課題】中心射影方式に基づく回転式位置測定装置について、検査光路上における個々の構成部材間の最適でない間隔についてより影響度を抑え、及び／又は検査すべき被検査物の汚れの影響を極力受けないようにすること。
【解決手段】光源１０と、被検査物２０を備えたスリット板と、検出装置３０とを備える構成とするとともに、スリット板を光源１０及び検出装置３０に対して回転軸Ｒを中心として回転可能とし、相対回転時に回転角度に応じた位置信号を検出装置３０によって検出可能であり、回転軸Ｒ上の光源１０を被検査物２０から第１の距離ｕだけ離間させて配置し、検出装置３０を、第１の距離ｕとは異なる第２の距離ｖだけ被検査物２０から離間させて配置した。
【解決手段】光源１０と、被検査物２０を備えたスリット板と、検出装置３０とを備える構成とするとともに、スリット板を光源１０及び検出装置３０に対して回転軸Ｒを中心として回転可能とし、相対回転時に回転角度に応じた位置信号を検出装置３０によって検出可能であり、回転軸Ｒ上の光源１０を被検査物２０から第１の距離ｕだけ離間させて配置し、検出装置３０を、第１の距離ｕとは異なる第２の距離ｖだけ被検査物２０から離間させて配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１には中心射影方式の検査原理に基づく光学式位置測定装置の部分概要図が示されており、ここでは、光源１が反射式の被検査物２を照射するようになっている。この被検査物２は、位置測定装置が回転状の相対運動をするか、線形の相対運動をするかに応じて、線状及び回転スリットとして形成されることができる。また、被検査物２に入射してくる照射ビームは、該被検査物２によって光源１方向へ反射され、検査面において光電的な検出装置３へ到達する。ここで、被検査物２は、光源１及び検出装置３に対して相対変位可能に配置されている。すなわち、被検査物は、線形の軸に沿って変位可能であるか、又は回転軸を中心として回転可能となっている。
【０００３】
被検査物２が光源１及び検出装置３に対して相対回転する場合には、検査面において、変調された縞模様が得られ、この縞模様は、検出装置３によって、変位に応じた位置信号に変換可能である。
【０００４】
このような位置測定装置によって、互いに変位（線形又は回転）する２つの物体の相対位置又は絶対位置を決定することが可能である。ここで、２つの物体のうちいずれかは被検査物２に接続され、他方は光源１及び検出装置３に接続されている。
【０００５】
図１から分かるように、光源１は被検査物２から距離ｕだけ離間して配置されており、以下、この距離ｕを第１の距離という。また、検出装置３は被検査物２から距離ｖだけ離間して配置されており、以下、この距離ｖを第２の距離という。図１においては、第２の距離ｖは第１の距離ｕと異なっている。
【０００６】
モデル的に、上述の検査用光路を、実際の光源１の代わりに被検査物２から第１の距離ｕだけ離間した仮想光源１’によって反対側から距離ｕ’＝ｕ離間した位置から被検査物２を照射することが考えられる。この仮想光源１’から照射される照射ビームは、被検査物２の検査されるスリットの検出面への中心射影を引き起こすものとなっている。
【０００７】
光学的な中心射影方式の検査原理に基づく回転式位置測定装置が例えば特許文献１に開示されている。この位置測定装置は光源、回転対称かつ反射性の被検査物を備えたスリット板及び光電式の検出装置を含んで構成されており、スリット板は、回転軸を中心として、光源及び検出装置に対して回転可能となっている。そのため、相対回転する際に、回転角度に応じた位置信号が検出装置によって検出可能となっている。
【０００８】
ここで位置信号を生成するために使用されている中心射影方式の検査原理は、いわゆる３格子システムと呼ばれ、例えば非特許文献１に開示されている。
【０００９】
理想的な場合には、このような中心射影方式による検査においては、第１の距離ｕ及び第２の距離ｖは同一のものとして選択される。ここで、位置測定装置の適当な構成要素は、光路中に適切に配置される。また、第１の距離ｕ及び第２の距離ｖを同一に選択した場合には、生じ得る物体間あるいは被検査物２間の間隔すなわち検査距離の変化が検査面に生じた照射による結像の大きさに影響を及ぼさない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１３３５５２号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】R. Pettigrew著、"Analysis of Grating Imaging and its Application to Displacement Metrology"、SPIE Vol. 36, 1st European Congress on Optics applied to Metrology、1977、第３２５〜３３２ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、実際には、第１の距離ｕ及び第２の距離ｖが常に同一であることは保証されていない。すなわち、図１に示されているように、第１の距離ｕが第２の距離ｖと相違する、具体的には、ｕ＜ｖの関係となることがある。このような場合には、検査距離の変動が照射による結像の大きさの変化を生じさせてしまい、その結果、位置測定における誤差を招くこととなってしまう。
【００１３】
上記のような位置測定装置における他の問題は、被検査物上の汚れによる影響度に基づく問題である。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、中心射影方式に基づく回転式位置測定装置について、検査光路上における個々の構成部材間の最適でない間隔についてより影響度を抑え、及び／又は検査すべき被検査物の汚れの影響を極力受けないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、請求項１記載の特徴を備えた回転式位置測定装置によって達成される。
また、本発明による回転式位置測定装置の他の実施形態は、各従属請求項に記載されている。
【００１６】
本発明による回転式位置測定装置は、光源と、回転対称かつ反射性を有する被検査物を備えたスリット板と、電光式の検出装置とを含んで成る回転式位置測定装置であって、前記スリット板を前記光源及び前記検出装置に対して回転軸を中心として回転可能とし、相対回転時に回転角度に応じた位置信号を前記検出装置によって検出可能であり、前記回転軸上の前記光源を前記被検査物から第１の距離だけ離間させて配置し、前記検出装置を、前記第１の距離とは異なる第２の距離だけ前記被検査物から離間させて配置し、前記スリット板を、光学手段を含むよう構成し、該光学手段を、前記光源の結像が前記第１の距離とは異なる第３の距離だけ前記被検査物から離間した位置に形成される光学的効果を有するよう構成したことを特徴としている。なお、このとき、第３の距離を第２の距離と同一にすることも可能である。
【００１７】
本発明による回転式位置測定装置の他の実施形態は、前記スリット板上の光学手段を、所定の焦点距離を有する凹面鏡の光学的効果に対応する光学的効果を有するよう構成したことを特徴としている。
【００１８】
このとき、前記スリット板上の光学手段により前記光源の実像を任意の位置に形成し、該位置から照射される照射ビームが、まず前記検出装置を通過して前記被検査物に到達し、ここで反射された後、前記検出装置方向へ収束するよう構成することも可能である。
【００１９】
また、本発明の他の実施形態は、前記スリット板上の光学手段を、所定の焦点距離を有する凸面鏡の光学的効果に対応する光学的効果を有するよう構成したことを特徴としている。
【００２０】
さらに、前記被検査物を径方向スリットとして形成し、該径方向スリットを、異なる反射特性を有し、かつ、円環状に配置された複数のスリット領域で構成することも考えられる。
【００２１】
また、前記スリット板上の比較的高い反射率を有する前記スリット領域を、該スリット領域に入射される照射ビームに対する光学的効果を有するよう構成することもできる。
【００２２】
また、前記光学手段を、回転対称の段状構造として前記スリット板の支持基板上に形成することも可能である。
【００２３】
本発明による回転式位置検出装置の他の実施形態は、前記光源を、中間配置された光学要素を介すことなく前記被検査物を完全に照射するよう構成したことを特徴としている。
【００２４】
さらに、前記検出装置を円環状の検出装置アセンブリを含んで構成するとともに、該検出装置アセンブリを前記回転軸を中心として円環状に配置された複数の検出要素で構成することも可能である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、検査光路中における構成部材の距離の変化に対する影響度を大きく低減することが可能である。また、本発明によれば、例えば位置測定装置の誤った取付により生じ得る理想的な間隔からのずれが生じた場合であっても、十分なクオリティの位置信号を得ることが可能である。
【００２６】
また、他の利点は、被検査物と検出装置の間で軸方向へ拡径する照射ビームにより、回転角度に応じた位置信号を生成するために、非常に小さな検査面を検出装置において得ることが可能である。これにより、検出装置に対するコスト削減も図ることができる。さらに、このような光路により、被検査物に照射される領域が検査装置へ結像される範囲よりも大きいため、被検査物に生じ得る汚れによる影響度を大幅に低減することも可能である。
【００２７】
本発明による他の利点は、以下の図面を用いた説明において明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】中心射影方式の検査原理に基づく光学式位置測定装置の部分概要図である。
【図２】本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態による部分概要図である。
【図３ａ】本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態による検出装置の部分側面図である。
【図３ｂ】本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態による検出装置の平面図である。
【図４ａ】本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態によるスリット板の平面図である。
【図４ｂ】図４ａにしめすスリット板の部分断面図である。
【図５】本発明による回転式位置測定装置の第２の実施形態による部分概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
＜実施の形態１＞
図２には、本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態が図１と同様に部分的かつ概略的に示されている。
【００３１】
回転式位置測定装置の図示の実施形態においては光源１０が設けられており、この光源１０は、回転対称で反射性を有する被検査物２０を備えたスリット板を照射するものとなっている。光源１０と被検査物２０の間には他の光学要素が配置されておらず、本発明による回転式位置測定装置のコンパクト化を図ることが可能となっている。スリット板上の被検査物２０は径方向スリットとして形成されており、この径方向スリットは、回転軸Ｒの周囲に環状に配置されつつ様々な反射特性を有するスリット領域で構成されている。
【００３２】
ここで、被検査物２０としては、周期的に配置されつつ様々な反射率を有するスリット領域を備えたインクリメンタルスリットや、非周期的に配置されつつ異なる周期性を有するアブソリュートスリットなどが考えられる。また、照射される照射ビームは、回転対称であり完全に照射される被検査物２０によって光源１０へ向けて反射され、検出面において、回転対称の光電式の検出装置３０へ至る。被検査物２０を備えたスリット板は、光源１０及び検出装置３０に対して、回転軸Ｒを中心に回転可能となっている。被検査物２０を備えたスリット板の光源１０及び検出装置３０に対する相対回転時には、検出面において、環状かつ変調された縞模様が生じる。そして、この縞模様は、検出装置３０によって、回転角度に応じた位置信号に変換される。
【００３３】
このような回転式位置測定装置によって、回転軸Ｒを中心に回転可能な２つの物体の互いの相対位置又は絶対位置を検出することが可能である。これら２つの物体のうちいずれかがここではスリット板あるいは被検査物２０に接続されている一方、他方は光源１０及び検出装置３０に接続されている。なお、これら２つの物体としては、互いに相対回転する機械部品が考えられる。また、位置測定装置により生成される位置信号は機械制御に用いられ、この機械制御は、例えば対応する機械部品の位置決めに用いられる。
【００３４】
図２に示すように、光源１０は、回転軸Ｒ上において被検査物２０との間に第１の距離ｕをもって配置されている。また、検査装置３０は、被検査物２０から第２の距離ｖをもって配置されている。ここで、第２の距離ｖは、第１の距離ｕと異なるように設定されている。
【００３５】
本発明においてはスリット板に複数の光学手段が設けられているか、又は統合されており、これら光学手段は、光源１０の像を回転軸Ｒ上のある位置に形成するものとなっている。また、この像は被検査物２０から第３の距離ｕ’だけ離間しており、この第３の距離ｕ’も第１の距離ｕとは異なるものとなっている。図２には、この位置に結像された光源すなわち光源の像が符号１０’を付して示されているとともに、この位置から照射される光路が破線で示されている。
【００３６】
図示の実施形態においては、適当な光学手段が、第３の距離ｕ’が第２の距離ｖと同一となるようスリット板において寸法設定されている。しかしながら、後述するように、第２の距離ｖと同一となるよう第３の距離ｕ’を設定することは、本発明において必須のものではない。すなわち、本発明における回転式位置測定装置において、第３の距離ｕ’を他の方法で選択してもよい。
【００３７】
スリット板に統合された光学手段は、それぞれ所定の焦点距離ｆを有する凹面鏡又は凸面鏡の光学的効果を有している。図２に示す実施例においては、スリット板上の適当な光学手段を介して凹面鏡の光学的効果が得られるようになっており、この凹面鏡の焦点距離は、凹面鏡による結像時の対物距離よりも大きくなるよう設定されている。これにより、光源１０の結像が回転軸Ｒ上のある位置に仮想の光源１０’としてなされる。なお、回転軸Ｒ上のある位置は、被検査物２０から第３の距離ｕ’だけ離間している。
【００３８】
以下に、本実施の形態についてのスリット板における凹面鏡あるいは適当な光学手段の焦点距離ｆをどのように算出するか説明する。なお、焦点距離ｆは、第３の距離ｕ’において仮想光源１０’を得るために必要である。
第１の距離及び第２の距離をそれぞれｕ、ｖとすると、拡大係数（Abbildungsmassstab）ｍ1,2は、
ｍ1,2＝ｕ／（２ｖ）±Sqrt（（ｕ／（２ｖ））2−１） （式１）
という関係となる。
【００３９】
必要な第３の距離ｕ’は、
ｕ’＝ｍ1,2・ｕ （式２）
となる。
【００４０】
そして、凹面鏡に対して必要な焦点距離は、
１／ｕ＋１／ｕ’＝１／ｆ （式３）
から算出される。
【００４１】
スリット板における適当な光学手段によって、結果的に、上記のように算出される焦点距離ｆを有する凹面鏡の光学的効果が保証されることになる。そのため、光源１０の仮想の結像が所望の位置に形成されることになる。
【００４２】
本発明による回転式位置測定装置の図２に示す第１の実施形態の具体的な構成を、図３ａ，図３ｂ，図４ａ及び図４ｂに基づいて説明する。ここで、図３ａ及び図３ｂには位置測定装置全体の異なる一部を示されており、図４ａ及び図４ｂには被検査物を含むスリット板の異なる角度から見た図が示されている。
【００４３】
位置測定装置のケーシング７００内における固定された回路ボード５００上には検出装置３００が配置されており、この検出装置３００上の中心部には光源１００が配置されている。検出装置３００と光源１００は、ボンディングワイヤ４００を介して、回路ボード５００における不図示の信号伝達ケーブルに接続されている。また、回路ボード５００は、ケーブル６００を介して不図示の後続の電子機器に結合されている。また、ケーブル６００によって、生成された位置信号が伝達されるとともに、位置測定装置内の電子部品に電力供給がなされるようになっている。
【００４４】
特に図３ｂに示すように、検出装置３００は円環状の検出装置アセンブリ３１０を含んで構成されており、この検出装置アセンブリ３１０は、回転軸Ｒを中心として一定間隔に配置された各検出要素で構成されている。
【００４５】
また、ケーシング７００内においてスリット板２１０が回転軸Ｒを中心として回転可能に配置されており、このスリット板２１０は、その検出装置３００と対向する側において反射性の被検査物２００を支持している。このスリット板２１０には光学手段が統合されており、この光学手段は、上述のような光学的効果すなわち光源１００がある位置に結像されるという効果を有している。また、この結像は、被検査物２００から第３の距離ｕ’だけ離間している。具体的な本実施の形態において、光学手段は、スリット板２１０において、このスリット板２１０が図２に示す実施例に基づく凹面鏡のような光学的効果を有するよう、すなわち得られる第３の距離ｕ’が第２の距離ｖと同一となるよう形成されている。
【００４６】
本実施の形態におけるスリット板２１０の平面図が図４ａに示されており、このスリット板２１０の部分断面図が図４ｂに示されている。図４ａに示すように、例えばガラス、金属、合成樹脂などで形成された支持基板上のスリット板２１０上には反射性の被検査物２００がインクリメンタルスリットとして配置されており、このインクリメンタルスリットは、回転軸Ｒを中心として円環状に配置され、かつ、異なる反射特性を有する複数のスリット領域２２０ａ，２２０ｂで構成されている。被検査物２００において暗色で示されたスリット領域２２０ａは、本実施の形態において、これらの間に配置されたスリット領域２２０ｂよりも小さな反射率を有している。ここで、スリット領域２２０ａを、これにおいて反射された光が検出装置に到達しないように形成することが考えられる。
【００４７】
図４ａに示すスリット板２１０上の同心円は、比較的高い反射率を有するスリット領域２２０ｂにおける回転対称の構造あるいは径方向への段状構造の境界部を示している。なお、このスリット領域２２０ｂは、図４ｂにおける部分断面図に示されている。また、スリット板２１０におけるこの径方向への段状構造により、本実施の形態においては、光源１００の所定の結像を得るための光学手段が形成されている。この段状構造の具体的な形成、すなわち、回転対称の段状構造の段の高さ、段の幅及び段の同心性の選択によって、スリット板２１０が回折性の凹面鏡に対して所定の焦点距離を有することになる。そして、この凹面鏡によって、上述のように、光源１００の結像が得られることになる。ここで、段状構造の重要なパラメータの選択は、二点間結像に対する回折要素に対する公知の原理に基づいている。
【００４８】
スリット２１０の製造は、例えば、まず、反射性の支持基板上で回転対称の段状構造を適当な層及び石版上の構造の分離によって形成することによってなされる。次に、例えば適当な吸収性の材料を分離することで、その上に比較的小さな反射率を有する径方向スリットのスリット領域が形成される。
【００４９】
これに代えて、例えばＣＤの製造において知られている技術によってスリット板２１０を形成してもよい。この場合、比較的小さな反射率を有するスリット領域には回折性の微細構造が設けられ、この微細構造によって、この微細構造に入射する光が検査装置に到達せずに空間方向へ回折されることが保証される。このような微細構造は、回転対称の段状構造としても、例えばまず透明な合成樹脂に成形され、次に良好な反射性を有する例えばアルミニウムや金などの金属層を取り付けられる。
【００５０】
ところで、本発明による回転式位置測定装置の本実施の形態において、スリット板における凹面鏡として形成された光学手段の代わりに、スリット板における適当な段状構造によって光学的効果を得るようにしてもよい。この光学的効果は凸面鏡に相当し、この凸面鏡の焦点距離は、凹面鏡による結像時の対物距離よりも大きくなるよう設定されている。
【００５１】
＜実施の形態２＞
本発明による回転式位置測定装置の第２の実施形態を図５に基づいて説明する。この図５は、本実施の形態における光路を示す図２と同様な図である。
【００５２】
ここでも、被検査物２０００に対して第１の距離ｕだけ離間した光源１０００が回転軸Ｒ上に配置されている。第１の実施形態と同様に、被検査物２０００から第２の距離ｖだけ離間して検出装置３０００が配置されている。被検査物２０００は、ここでも反射性の径方向スリットとして形成されている。
【００５３】
上述の実施形態と異なり、本実施形態においては光学手段がスリット板内に形成されており、この光学手段は、光源１０００の結像を所定の位置に形成するようになっている。そして、この光源１０００は、被検査物２０００から第３の距離ｕ’だけ離間した位置に配置されている。また、第１の実施形態においては凹面鏡として機能する光学手段によって仮想光源が形成されている一方、本実施の形態においてはスリット板内に形成された光学手段によって光源の実像１０００’が形成される。このとき、光源の実像１０００’の検出装置３０００からの距離は、第４の距離ｗに相当する。この第４の距離ｗは、被検査物２０００と検出装置３０００との間の第２の距離ｖと同一となっている。また、得られる第３の距離ｕ’は、ここでは上述の実施形態とは違い、第２の距離ｖと同一となっている。光学手段は、本実施の形態においても凹面鏡として形成されているが、上述の実施形態と異なり、この凹面鏡の焦点距離は対物距離よりも小さく設定されている。
【００５４】
光源の実像１０００’の位置に起因して、この実像１０００’から照射される照射ビームは図５に示すようにまず検査装置３０００を通過して被検査物２０００へ至り、ここで反射されて検査装置３０００方向へ収束する。
【００５５】
本実施の形態においては第１の距離ｕと第２の距離ｖの一致は保証されておらず、これにより、中心射影方式の検査原理に基づき、起こり得る被検査物２０００と検出装置３０００の間の変化の際に、検査面において生じる照射による結像の大きさに変化が生じる。照射による結像の直径が変化してもこの照射による結像における暗部と明部の移行領域の位置は変化しないため、このような変化は、本発明による回転対称な検査面への結像時において大きな問題とはならない。
【００５６】
また、本実施の形態の利点は、検査距離の変動に依存しないことではなく、被検査物２０００と検出装置の間に収束する光路が存在するという事実にある。すなわち、被検査物の構造は、検査面に縮小されて結像され、従来のこのようなシステムに比して検出装置３０００における検査面の大きさを小さくすることができる。さらに、これにより、検査すべき被検査物２０００に生じ得る汚れの影響をより受けにくくすることができる。
【００５７】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られず、本発明の範囲を逸脱しない限り他の実施の形態も考えられる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 光源
１’ 仮想光源
２ 被検査物
３ 検出装置
１０ 光源
１０’ 仮想光源
２０ 被検査物
３０ 検出装置
１００ 光源
２００ 被検査物
２１０ スリット板
２２０ａ，２２０ｂ スリット領域
３００ 検出装置
３１０ 検出装置アセンブリ
４００ ボンディングワイヤ
５００ 回路ボード
６００ ケーブル
７００ ケーシング
１０００ 光源
１０００’ 仮想光源
２０００ 被検査物
３０００ 検出装置
ｆ 焦点距離
Ｒ 回転軸
ｕ 第１の距離
ｖ 第２の距離
ｕ’ 第３の距離
ｗ 第４の距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１には中心射影方式の検査原理に基づく光学式位置測定装置の部分概要図が示されており、ここでは、光源１が反射式の被検査物２を照射するようになっている。この被検査物２は、位置測定装置が回転状の相対運動をするか、線形の相対運動をするかに応じて、線状及び回転スリットとして形成されることができる。また、被検査物２に入射してくる照射ビームは、該被検査物２によって光源１方向へ反射され、検査面において光電的な検出装置３へ到達する。ここで、被検査物２は、光源１及び検出装置３に対して相対変位可能に配置されている。すなわち、被検査物は、線形の軸に沿って変位可能であるか、又は回転軸を中心として回転可能となっている。
【０００３】
被検査物２が光源１及び検出装置３に対して相対回転する場合には、検査面において、変調された縞模様が得られ、この縞模様は、検出装置３によって、変位に応じた位置信号に変換可能である。
【０００４】
このような位置測定装置によって、互いに変位（線形又は回転）する２つの物体の相対位置又は絶対位置を決定することが可能である。ここで、２つの物体のうちいずれかは被検査物２に接続され、他方は光源１及び検出装置３に接続されている。
【０００５】
図１から分かるように、光源１は被検査物２から距離ｕだけ離間して配置されており、以下、この距離ｕを第１の距離という。また、検出装置３は被検査物２から距離ｖだけ離間して配置されており、以下、この距離ｖを第２の距離という。図１においては、第２の距離ｖは第１の距離ｕと異なっている。
【０００６】
モデル的に、上述の検査用光路を、実際の光源１の代わりに被検査物２から第１の距離ｕだけ離間した仮想光源１’によって反対側から距離ｕ’＝ｕ離間した位置から被検査物２を照射することが考えられる。この仮想光源１’から照射される照射ビームは、被検査物２の検査されるスリットの検出面への中心射影を引き起こすものとなっている。
【０００７】
光学的な中心射影方式の検査原理に基づく回転式位置測定装置が例えば特許文献１に開示されている。この位置測定装置は光源、回転対称かつ反射性の被検査物を備えたスリット板及び光電式の検出装置を含んで構成されており、スリット板は、回転軸を中心として、光源及び検出装置に対して回転可能となっている。そのため、相対回転する際に、回転角度に応じた位置信号が検出装置によって検出可能となっている。
【０００８】
ここで位置信号を生成するために使用されている中心射影方式の検査原理は、いわゆる３格子システムと呼ばれ、例えば非特許文献１に開示されている。
【０００９】
理想的な場合には、このような中心射影方式による検査においては、第１の距離ｕ及び第２の距離ｖは同一のものとして選択される。ここで、位置測定装置の適当な構成要素は、光路中に適切に配置される。また、第１の距離ｕ及び第２の距離ｖを同一に選択した場合には、生じ得る物体間あるいは被検査物２間の間隔すなわち検査距離の変化が検査面に生じた照射による結像の大きさに影響を及ぼさない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１３３５５２号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】R. Pettigrew著、"Analysis of Grating Imaging and its Application to Displacement Metrology"、SPIE Vol. 36, 1st European Congress on Optics applied to Metrology、1977、第３２５〜３３２ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、実際には、第１の距離ｕ及び第２の距離ｖが常に同一であることは保証されていない。すなわち、図１に示されているように、第１の距離ｕが第２の距離ｖと相違する、具体的には、ｕ＜ｖの関係となることがある。このような場合には、検査距離の変動が照射による結像の大きさの変化を生じさせてしまい、その結果、位置測定における誤差を招くこととなってしまう。
【００１３】
上記のような位置測定装置における他の問題は、被検査物上の汚れによる影響度に基づく問題である。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、中心射影方式に基づく回転式位置測定装置について、検査光路上における個々の構成部材間の最適でない間隔についてより影響度を抑え、及び／又は検査すべき被検査物の汚れの影響を極力受けないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、請求項１記載の特徴を備えた回転式位置測定装置によって達成される。
また、本発明による回転式位置測定装置の他の実施形態は、各従属請求項に記載されている。
【００１６】
本発明による回転式位置測定装置は、光源と、回転対称かつ反射性を有する被検査物を備えたスリット板と、電光式の検出装置とを含んで成る回転式位置測定装置であって、前記スリット板を前記光源及び前記検出装置に対して回転軸を中心として回転可能とし、相対回転時に回転角度に応じた位置信号を前記検出装置によって検出可能であり、前記回転軸上の前記光源を前記被検査物から第１の距離だけ離間させて配置し、前記検出装置を、前記第１の距離とは異なる第２の距離だけ前記被検査物から離間させて配置し、前記スリット板を、光学手段を含むよう構成し、該光学手段を、前記光源の結像が前記第１の距離とは異なる第３の距離だけ前記被検査物から離間した位置に形成される光学的効果を有するよう構成したことを特徴としている。なお、このとき、第３の距離を第２の距離と同一にすることも可能である。
【００１７】
本発明による回転式位置測定装置の他の実施形態は、前記スリット板上の光学手段を、所定の焦点距離を有する凹面鏡の光学的効果に対応する光学的効果を有するよう構成したことを特徴としている。
【００１８】
このとき、前記スリット板上の光学手段により前記光源の実像を任意の位置に形成し、該位置から照射される照射ビームが、まず前記検出装置を通過して前記被検査物に到達し、ここで反射された後、前記検出装置方向へ収束するよう構成することも可能である。
【００１９】
また、本発明の他の実施形態は、前記スリット板上の光学手段を、所定の焦点距離を有する凸面鏡の光学的効果に対応する光学的効果を有するよう構成したことを特徴としている。
【００２０】
さらに、前記被検査物を径方向スリットとして形成し、該径方向スリットを、異なる反射特性を有し、かつ、円環状に配置された複数のスリット領域で構成することも考えられる。
【００２１】
また、前記スリット板上の比較的高い反射率を有する前記スリット領域を、該スリット領域に入射される照射ビームに対する光学的効果を有するよう構成することもできる。
【００２２】
また、前記光学手段を、回転対称の段状構造として前記スリット板の支持基板上に形成することも可能である。
【００２３】
本発明による回転式位置検出装置の他の実施形態は、前記光源を、中間配置された光学要素を介すことなく前記被検査物を完全に照射するよう構成したことを特徴としている。
【００２４】
さらに、前記検出装置を円環状の検出装置アセンブリを含んで構成するとともに、該検出装置アセンブリを前記回転軸を中心として円環状に配置された複数の検出要素で構成することも可能である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、検査光路中における構成部材の距離の変化に対する影響度を大きく低減することが可能である。また、本発明によれば、例えば位置測定装置の誤った取付により生じ得る理想的な間隔からのずれが生じた場合であっても、十分なクオリティの位置信号を得ることが可能である。
【００２６】
また、他の利点は、被検査物と検出装置の間で軸方向へ拡径する照射ビームにより、回転角度に応じた位置信号を生成するために、非常に小さな検査面を検出装置において得ることが可能である。これにより、検出装置に対するコスト削減も図ることができる。さらに、このような光路により、被検査物に照射される領域が検査装置へ結像される範囲よりも大きいため、被検査物に生じ得る汚れによる影響度を大幅に低減することも可能である。
【００２７】
本発明による他の利点は、以下の図面を用いた説明において明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】中心射影方式の検査原理に基づく光学式位置測定装置の部分概要図である。
【図２】本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態による部分概要図である。
【図３ａ】本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態による検出装置の部分側面図である。
【図３ｂ】本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態による検出装置の平面図である。
【図４ａ】本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態によるスリット板の平面図である。
【図４ｂ】図４ａにしめすスリット板の部分断面図である。
【図５】本発明による回転式位置測定装置の第２の実施形態による部分概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
＜実施の形態１＞
図２には、本発明による回転式位置測定装置の第１の実施形態が図１と同様に部分的かつ概略的に示されている。
【００３１】
回転式位置測定装置の図示の実施形態においては光源１０が設けられており、この光源１０は、回転対称で反射性を有する被検査物２０を備えたスリット板を照射するものとなっている。光源１０と被検査物２０の間には他の光学要素が配置されておらず、本発明による回転式位置測定装置のコンパクト化を図ることが可能となっている。スリット板上の被検査物２０は径方向スリットとして形成されており、この径方向スリットは、回転軸Ｒの周囲に環状に配置されつつ様々な反射特性を有するスリット領域で構成されている。
【００３２】
ここで、被検査物２０としては、周期的に配置されつつ様々な反射率を有するスリット領域を備えたインクリメンタルスリットや、非周期的に配置されつつ異なる周期性を有するアブソリュートスリットなどが考えられる。また、照射される照射ビームは、回転対称であり完全に照射される被検査物２０によって光源１０へ向けて反射され、検出面において、回転対称の光電式の検出装置３０へ至る。被検査物２０を備えたスリット板は、光源１０及び検出装置３０に対して、回転軸Ｒを中心に回転可能となっている。被検査物２０を備えたスリット板の光源１０及び検出装置３０に対する相対回転時には、検出面において、環状かつ変調された縞模様が生じる。そして、この縞模様は、検出装置３０によって、回転角度に応じた位置信号に変換される。
【００３３】
このような回転式位置測定装置によって、回転軸Ｒを中心に回転可能な２つの物体の互いの相対位置又は絶対位置を検出することが可能である。これら２つの物体のうちいずれかがここではスリット板あるいは被検査物２０に接続されている一方、他方は光源１０及び検出装置３０に接続されている。なお、これら２つの物体としては、互いに相対回転する機械部品が考えられる。また、位置測定装置により生成される位置信号は機械制御に用いられ、この機械制御は、例えば対応する機械部品の位置決めに用いられる。
【００３４】
図２に示すように、光源１０は、回転軸Ｒ上において被検査物２０との間に第１の距離ｕをもって配置されている。また、検査装置３０は、被検査物２０から第２の距離ｖをもって配置されている。ここで、第２の距離ｖは、第１の距離ｕと異なるように設定されている。
【００３５】
本発明においてはスリット板に複数の光学手段が設けられているか、又は統合されており、これら光学手段は、光源１０の像を回転軸Ｒ上のある位置に形成するものとなっている。また、この像は被検査物２０から第３の距離ｕ’だけ離間しており、この第３の距離ｕ’も第１の距離ｕとは異なるものとなっている。図２には、この位置に結像された光源すなわち光源の像が符号１０’を付して示されているとともに、この位置から照射される光路が破線で示されている。
【００３６】
図示の実施形態においては、適当な光学手段が、第３の距離ｕ’が第２の距離ｖと同一となるようスリット板において寸法設定されている。しかしながら、後述するように、第２の距離ｖと同一となるよう第３の距離ｕ’を設定することは、本発明において必須のものではない。すなわち、本発明における回転式位置測定装置において、第３の距離ｕ’を他の方法で選択してもよい。
【００３７】
スリット板に統合された光学手段は、それぞれ所定の焦点距離ｆを有する凹面鏡又は凸面鏡の光学的効果を有している。図２に示す実施例においては、スリット板上の適当な光学手段を介して凹面鏡の光学的効果が得られるようになっており、この凹面鏡の焦点距離は、凹面鏡による結像時の対物距離よりも大きくなるよう設定されている。これにより、光源１０の結像が回転軸Ｒ上のある位置に仮想の光源１０’としてなされる。なお、回転軸Ｒ上のある位置は、被検査物２０から第３の距離ｕ’だけ離間している。
【００３８】
以下に、本実施の形態についてのスリット板における凹面鏡あるいは適当な光学手段の焦点距離ｆをどのように算出するか説明する。なお、焦点距離ｆは、第３の距離ｕ’において仮想光源１０’を得るために必要である。
第１の距離及び第２の距離をそれぞれｕ、ｖとすると、拡大係数（Abbildungsmassstab）ｍ1,2は、
ｍ1,2＝ｕ／（２ｖ）±Sqrt（（ｕ／（２ｖ））2−１） （式１）
という関係となる。
【００３９】
必要な第３の距離ｕ’は、
ｕ’＝ｍ1,2・ｕ （式２）
となる。
【００４０】
そして、凹面鏡に対して必要な焦点距離は、
１／ｕ＋１／ｕ’＝１／ｆ （式３）
から算出される。
【００４１】
スリット板における適当な光学手段によって、結果的に、上記のように算出される焦点距離ｆを有する凹面鏡の光学的効果が保証されることになる。そのため、光源１０の仮想の結像が所望の位置に形成されることになる。
【００４２】
本発明による回転式位置測定装置の図２に示す第１の実施形態の具体的な構成を、図３ａ，図３ｂ，図４ａ及び図４ｂに基づいて説明する。ここで、図３ａ及び図３ｂには位置測定装置全体の異なる一部を示されており、図４ａ及び図４ｂには被検査物を含むスリット板の異なる角度から見た図が示されている。
【００４３】
位置測定装置のケーシング７００内における固定された回路ボード５００上には検出装置３００が配置されており、この検出装置３００上の中心部には光源１００が配置されている。検出装置３００と光源１００は、ボンディングワイヤ４００を介して、回路ボード５００における不図示の信号伝達ケーブルに接続されている。また、回路ボード５００は、ケーブル６００を介して不図示の後続の電子機器に結合されている。また、ケーブル６００によって、生成された位置信号が伝達されるとともに、位置測定装置内の電子部品に電力供給がなされるようになっている。
【００４４】
特に図３ｂに示すように、検出装置３００は円環状の検出装置アセンブリ３１０を含んで構成されており、この検出装置アセンブリ３１０は、回転軸Ｒを中心として一定間隔に配置された各検出要素で構成されている。
【００４５】
また、ケーシング７００内においてスリット板２１０が回転軸Ｒを中心として回転可能に配置されており、このスリット板２１０は、その検出装置３００と対向する側において反射性の被検査物２００を支持している。このスリット板２１０には光学手段が統合されており、この光学手段は、上述のような光学的効果すなわち光源１００がある位置に結像されるという効果を有している。また、この結像は、被検査物２００から第３の距離ｕ’だけ離間している。具体的な本実施の形態において、光学手段は、スリット板２１０において、このスリット板２１０が図２に示す実施例に基づく凹面鏡のような光学的効果を有するよう、すなわち得られる第３の距離ｕ’が第２の距離ｖと同一となるよう形成されている。
【００４６】
本実施の形態におけるスリット板２１０の平面図が図４ａに示されており、このスリット板２１０の部分断面図が図４ｂに示されている。図４ａに示すように、例えばガラス、金属、合成樹脂などで形成された支持基板上のスリット板２１０上には反射性の被検査物２００がインクリメンタルスリットとして配置されており、このインクリメンタルスリットは、回転軸Ｒを中心として円環状に配置され、かつ、異なる反射特性を有する複数のスリット領域２２０ａ，２２０ｂで構成されている。被検査物２００において暗色で示されたスリット領域２２０ａは、本実施の形態において、これらの間に配置されたスリット領域２２０ｂよりも小さな反射率を有している。ここで、スリット領域２２０ａを、これにおいて反射された光が検出装置に到達しないように形成することが考えられる。
【００４７】
図４ａに示すスリット板２１０上の同心円は、比較的高い反射率を有するスリット領域２２０ｂにおける回転対称の構造あるいは径方向への段状構造の境界部を示している。なお、このスリット領域２２０ｂは、図４ｂにおける部分断面図に示されている。また、スリット板２１０におけるこの径方向への段状構造により、本実施の形態においては、光源１００の所定の結像を得るための光学手段が形成されている。この段状構造の具体的な形成、すなわち、回転対称の段状構造の段の高さ、段の幅及び段の同心性の選択によって、スリット板２１０が回折性の凹面鏡に対して所定の焦点距離を有することになる。そして、この凹面鏡によって、上述のように、光源１００の結像が得られることになる。ここで、段状構造の重要なパラメータの選択は、二点間結像に対する回折要素に対する公知の原理に基づいている。
【００４８】
スリット２１０の製造は、例えば、まず、反射性の支持基板上で回転対称の段状構造を適当な層及び石版上の構造の分離によって形成することによってなされる。次に、例えば適当な吸収性の材料を分離することで、その上に比較的小さな反射率を有する径方向スリットのスリット領域が形成される。
【００４９】
これに代えて、例えばＣＤの製造において知られている技術によってスリット板２１０を形成してもよい。この場合、比較的小さな反射率を有するスリット領域には回折性の微細構造が設けられ、この微細構造によって、この微細構造に入射する光が検査装置に到達せずに空間方向へ回折されることが保証される。このような微細構造は、回転対称の段状構造としても、例えばまず透明な合成樹脂に成形され、次に良好な反射性を有する例えばアルミニウムや金などの金属層を取り付けられる。
【００５０】
ところで、本発明による回転式位置測定装置の本実施の形態において、スリット板における凹面鏡として形成された光学手段の代わりに、スリット板における適当な段状構造によって光学的効果を得るようにしてもよい。この光学的効果は凸面鏡に相当し、この凸面鏡の焦点距離は、凹面鏡による結像時の対物距離よりも大きくなるよう設定されている。
【００５１】
＜実施の形態２＞
本発明による回転式位置測定装置の第２の実施形態を図５に基づいて説明する。この図５は、本実施の形態における光路を示す図２と同様な図である。
【００５２】
ここでも、被検査物２０００に対して第１の距離ｕだけ離間した光源１０００が回転軸Ｒ上に配置されている。第１の実施形態と同様に、被検査物２０００から第２の距離ｖだけ離間して検出装置３０００が配置されている。被検査物２０００は、ここでも反射性の径方向スリットとして形成されている。
【００５３】
上述の実施形態と異なり、本実施形態においては光学手段がスリット板内に形成されており、この光学手段は、光源１０００の結像を所定の位置に形成するようになっている。そして、この光源１０００は、被検査物２０００から第３の距離ｕ’だけ離間した位置に配置されている。また、第１の実施形態においては凹面鏡として機能する光学手段によって仮想光源が形成されている一方、本実施の形態においてはスリット板内に形成された光学手段によって光源の実像１０００’が形成される。このとき、光源の実像１０００’の検出装置３０００からの距離は、第４の距離ｗに相当する。この第４の距離ｗは、被検査物２０００と検出装置３０００との間の第２の距離ｖと同一となっている。また、得られる第３の距離ｕ’は、ここでは上述の実施形態とは違い、第２の距離ｖと同一となっている。光学手段は、本実施の形態においても凹面鏡として形成されているが、上述の実施形態と異なり、この凹面鏡の焦点距離は対物距離よりも小さく設定されている。
【００５４】
光源の実像１０００’の位置に起因して、この実像１０００’から照射される照射ビームは図５に示すようにまず検査装置３０００を通過して被検査物２０００へ至り、ここで反射されて検査装置３０００方向へ収束する。
【００５５】
本実施の形態においては第１の距離ｕと第２の距離ｖの一致は保証されておらず、これにより、中心射影方式の検査原理に基づき、起こり得る被検査物２０００と検出装置３０００の間の変化の際に、検査面において生じる照射による結像の大きさに変化が生じる。照射による結像の直径が変化してもこの照射による結像における暗部と明部の移行領域の位置は変化しないため、このような変化は、本発明による回転対称な検査面への結像時において大きな問題とはならない。
【００５６】
また、本実施の形態の利点は、検査距離の変動に依存しないことではなく、被検査物２０００と検出装置の間に収束する光路が存在するという事実にある。すなわち、被検査物の構造は、検査面に縮小されて結像され、従来のこのようなシステムに比して検出装置３０００における検査面の大きさを小さくすることができる。さらに、これにより、検査すべき被検査物２０００に生じ得る汚れの影響をより受けにくくすることができる。
【００５７】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られず、本発明の範囲を逸脱しない限り他の実施の形態も考えられる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 光源
１’ 仮想光源
２ 被検査物
３ 検出装置
１０ 光源
１０’ 仮想光源
２０ 被検査物
３０ 検出装置
１００ 光源
２００ 被検査物
２１０ スリット板
２２０ａ，２２０ｂ スリット領域
３００ 検出装置
３１０ 検出装置アセンブリ
４００ ボンディングワイヤ
５００ 回路ボード
６００ ケーブル
７００ ケーシング
１０００ 光源
１０００’ 仮想光源
２０００ 被検査物
３０００ 検出装置
ｆ 焦点距離
Ｒ 回転軸
ｕ 第１の距離
ｖ 第２の距離
ｕ’ 第３の距離
ｗ 第４の距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源（１０；１００；１０００）と、
回転対称かつ反射性を有する被検査物（２０；２００；２０００）を備えたスリット板（２１０）と、
電光式の検出装置（３０；３００；３０００）と
を備えて成る回転式位置測定装置であって、
前記スリット板（２１０）を前記光源（１０；１００；１０００）及び前記検出装置に対して回転軸（Ｒ）を中心として回転可能とし、相対回転時に回転角度に応じた位置信号を前記検出装置（３０；３００；３０００）によって検出可能であり、
前記回転軸（Ｒ）上の前記光源（１０；１００；１０００）を前記被検査物（２０；２００；２０００）から第１の距離（ｕ）だけ離間させて配置し、
前記検出装置（３０；３００；３０００）を、前記第１の距離（ｕ）とは異なる第２の距離（ｖ）だけ前記被検査物（２０；２００；２０００）から離間させて配置し、
前記スリット板を、光学手段を含むよう構成し、該光学手段を、前記光源（１０；１００；１０００）の結像が前記第１の距離（ｕ）とは異なる第３の距離（ｕ’）だけ前記被検査物（２０；２００；２０００）から離間した位置に形成される光学的効果を有するよう構成した
ことを特徴とする回転式位置測定装置。
【請求項２】
前記第３の距離（ｕ’）を前記第２の距離（ｖ）と同一としたことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項３】
前記スリット板（２１０）上の光学手段を、所定の焦点距離（ｆ）を有する凹面鏡の光学的効果に対応する光学的効果を有するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項４】
前記スリット板（２１０）上の光学手段により前記光源（１０；１００；１０００）の実像を任意の位置に形成し、該位置から照射される照射ビームが、まず前記検出装置（３０；３００；３０００）を通過して前記被検査物（２０；２００；２０００）に到達し、ここで反射された後、前記検出装置（３０；３００；３０００）方向へ収束するよう構成したことを特徴とする請求項３記載の回転式位置測定装置。
【請求項５】
前記スリット板（２１０）上の光学手段を、所定の焦点距離（ｆ）を有する凸面鏡の光学的効果に対応する光学的効果を有するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項６】
前記被検査物（２０；２００；２０００）を径方向スリットとして形成し、該径方向スリットを、異なる反射特性を有し、かつ、円環状に配置された複数のスリット領域（２２０ａ，２２０ｂ）で構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項７】
前記スリット板（２１０）上の比較的高い反射率を有する前記スリット領域（２２０ｂ）を、該スリット領域に入射される照射ビームに対する光学的効果を有するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項８】
前記光学手段を、回転対称の段状構造として前記スリット板（２１０）の支持基板上に形成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項９】
前記光源（１０；１００；１０００）を、中間配置された光学要素を介すことなく前記被検査物（２０；２００；２０００）を完全に照射するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項１０】
前記検出装置（３０；３００；３０００）を円環状の検出装置アセンブリ（３１０）を含んで構成するとともに、該検出装置アセンブリ（３１０）を前記回転軸（Ｒ）を中心として円環状に配置された複数の検出要素で構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置検出装置。
【請求項１】
光源（１０；１００；１０００）と、
回転対称かつ反射性を有する被検査物（２０；２００；２０００）を備えたスリット板（２１０）と、
電光式の検出装置（３０；３００；３０００）と
を備えて成る回転式位置測定装置であって、
前記スリット板（２１０）を前記光源（１０；１００；１０００）及び前記検出装置に対して回転軸（Ｒ）を中心として回転可能とし、相対回転時に回転角度に応じた位置信号を前記検出装置（３０；３００；３０００）によって検出可能であり、
前記回転軸（Ｒ）上の前記光源（１０；１００；１０００）を前記被検査物（２０；２００；２０００）から第１の距離（ｕ）だけ離間させて配置し、
前記検出装置（３０；３００；３０００）を、前記第１の距離（ｕ）とは異なる第２の距離（ｖ）だけ前記被検査物（２０；２００；２０００）から離間させて配置し、
前記スリット板を、光学手段を含むよう構成し、該光学手段を、前記光源（１０；１００；１０００）の結像が前記第１の距離（ｕ）とは異なる第３の距離（ｕ’）だけ前記被検査物（２０；２００；２０００）から離間した位置に形成される光学的効果を有するよう構成した
ことを特徴とする回転式位置測定装置。
【請求項２】
前記第３の距離（ｕ’）を前記第２の距離（ｖ）と同一としたことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項３】
前記スリット板（２１０）上の光学手段を、所定の焦点距離（ｆ）を有する凹面鏡の光学的効果に対応する光学的効果を有するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項４】
前記スリット板（２１０）上の光学手段により前記光源（１０；１００；１０００）の実像を任意の位置に形成し、該位置から照射される照射ビームが、まず前記検出装置（３０；３００；３０００）を通過して前記被検査物（２０；２００；２０００）に到達し、ここで反射された後、前記検出装置（３０；３００；３０００）方向へ収束するよう構成したことを特徴とする請求項３記載の回転式位置測定装置。
【請求項５】
前記スリット板（２１０）上の光学手段を、所定の焦点距離（ｆ）を有する凸面鏡の光学的効果に対応する光学的効果を有するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項６】
前記被検査物（２０；２００；２０００）を径方向スリットとして形成し、該径方向スリットを、異なる反射特性を有し、かつ、円環状に配置された複数のスリット領域（２２０ａ，２２０ｂ）で構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項７】
前記スリット板（２１０）上の比較的高い反射率を有する前記スリット領域（２２０ｂ）を、該スリット領域に入射される照射ビームに対する光学的効果を有するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項８】
前記光学手段を、回転対称の段状構造として前記スリット板（２１０）の支持基板上に形成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項９】
前記光源（１０；１００；１０００）を、中間配置された光学要素を介すことなく前記被検査物（２０；２００；２０００）を完全に照射するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置測定装置。
【請求項１０】
前記検出装置（３０；３００；３０００）を円環状の検出装置アセンブリ（３１０）を含んで構成するとともに、該検出装置アセンブリ（３１０）を前記回転軸（Ｒ）を中心として円環状に配置された複数の検出要素で構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式位置検出装置。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６１３３０（Ｐ２０１３−６１３３０Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９５７２３（Ｐ２０１２−１９５７２３）
【出願日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【出願人】（３９００１４２８１）ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング (115)
【氏名又は名称原語表記】ＤＲ． ＪＯＨＡＮＮＥＳ ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【出願人】（３９００１４２８１）ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング (115)
【氏名又は名称原語表記】ＤＲ． ＪＯＨＡＮＮＥＳ ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ
【Ｆターム（参考）】
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