CN105300420A - 标尺和光学编码器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种标尺和光学编码器。该标尺和光学编码器能够与安装检测头的误差无关地维持参考位置的精度。根据本发明的标尺包括：具有预定间距的光栅图案的两个主信号标尺光栅；以及参考信号图案，其中，所述两个主信号标尺光栅沿与所述两个主信号标尺光栅的长度测量轴垂直的方向并列配置，并且所述两个主信号标尺光栅彼此偏移1/2相位，以及所述参考信号图案形成在所述主信号标尺光栅的长度测量轴上。根据本发明的光学编码器包括光源、主信号光源光栅、参考信号光源光栅、主信号接收光栅和参考信号接收元件。

Description

标尺和光学编码器
技术领域
本发明涉及一种标尺和光学编码器。
背景技术
包括标尺和沿标尺移动的检测头的光学编码器已经例如用于制造设备中的移动距离的测量。日本专利第4274751号公开了一种包括标尺的光学编码器，其中在该标尺中，在与长度测量轴垂直的方向上并列配置有移位检测图案(主信号标尺光栅)和参考位置检测图案(参考信号标尺光栅)。
如图12所示，日本专利第4274751号所公开的光学编码器7包括标尺70和沿着标尺70相对移动的检测头80。图13是示出标尺70的平面图。
如图13所示，在标尺70中，移位检测图案71和参考位置检测图案72并列配置在与长度测量轴(X轴方向)垂直的方向(Y轴方向)上。在移位检测图案71中，透光部73和不透光部74沿着标尺70的长度测量方向(X轴方向)交替地配置。
如图12所示，检测头80包括光源31、配置在标尺70和光源31之间的光源光栅81、以及配置在与光源光栅81相对的位置的光接收部82，其中标尺70插在光源光栅81和光接收部82之间。在光接收部82中，接收光栅83和参考信号接收元件84彼此并列配置。
光源31向光源光栅81照射光，并且使穿过光源光栅81的光入射到标尺70上。入射到标尺70上的光被移位检测图案71和参考位置检测图案72衍射，被移位检测图案71生成主信号干涉条纹，并且被参考位置检测图案72生成参考信号干涉条纹。接收光栅83检测主信号干涉条纹，并且参考信号接收元件84检测参考信号干涉条纹。
日本专利第4274751号所公开的光学编码器7在检测头80沿着标尺70移动时读取主信号干涉条纹的亮度变大和变小，以测量检测头80从测量开始位置起所移动的主信号干涉条纹的数量。此外，参考信号接收元件84检测参考信号干涉条纹，以将检测到参考信号干涉条纹的位置设置为用于测量移动距离的参考位置。这样，可以基于参考位置和自测量开始位置起的移动距离来测量检测头80的当前位置。
发明内容
为了清楚地进行说明，作为一个示例，进行如下假定：如图13所示，光接收部82的接收光栅83A在X轴方向上的位置和参考信号接收元件84在X轴方向上的位置彼此相同。因此，将参考信号接收元件84检测到参考信号干涉条纹时接收光栅83所检测到的主信号干涉条纹的相位设置为用于测量移动距离的参考位置。由于这里使用了如图13所示的结构，因此将检测到参考位置时的主信号干涉条纹的相位设置为0°。接下来，将考虑如下情况：检测头80相对于标尺70具有横摆方向上的旋转偏移。横摆方向是指检测头80绕图13中的Z轴旋转的方向。
图14示出了检测头80相对于标尺70具有横摆方向上的旋转偏移的状态。当参考信号接收元件84检测到参考信号干涉条纹时，光接收部82的接收光栅83A在X轴方向上移位。当没有旋转偏移时，检测到参考信号时的主信号的相位为0°。另一方面，当检测头80具有旋转偏移时，检测到参考信号时的主信号的相位移位为Δθ。如上所述，由于检测到参考信号时的主信号相位发生偏移，因此在检测头80自参考位置起的移动距离中包含误差。
本发明目的在于提供一种能够与安装检测头的误差无关地维持参考位置的精度的标尺和光学编码器。
根据本发明所述的标尺是一种包括具有预定间距的光栅图案的两个主信号标尺光栅和参考信号图案的标尺，其中，两个所述主信号标尺光栅沿与两个所述主信号标尺光栅的长度测量轴垂直的方向并列配置，并且两个所述主信号标尺光栅彼此偏移1/2相位，以及所述参考信号图案形成在所述主信号标尺光栅的长度测量轴上。
在本发明中，优选主信号标尺光栅的光栅图案的一部分被打乱，由此形成参考信号图案。
在本发明中，优选所述参考信号图案沿与所述标尺的长度测量轴垂直的方向延伸贯穿两个所述主信号标尺光栅，以及所述参考信号图案没有打乱一个所述主信号标尺光栅的所述光栅图案，而打乱另一所述主信号标尺光栅的所述光栅图案。
在本发明中，优选所述参考信号图案包括沿与所述标尺的长度测量轴垂直的方向延伸并且遮断光的不透光部，以及所述参考信号图案在长度测量方向上的长度等于所述主信号标尺光栅的间距的周期的一半的长度。
在本发明中，优选所述参考信号图案是沿与所述标尺的长度测量轴垂直的方向延伸的透光部。
在本发明中，优选设置多个所属参考信号图案。
在本发明中，优选并列配置的两个所述主信号标尺光栅构成一对主信号标尺光栅，以及沿与所述标尺的长度测量轴垂直的方向并列配置多对所述主信号标尺光栅。
根据本发明所述的光学编码器包括：上述标尺；光源；主信号光源光栅，其配置在所述光源和所述标尺之间，从而与所述主信号标尺光栅协作地形成主信号干涉条纹；参考信号光源光栅，其配置在所述光源和所述标尺之间，从而与所述参考信号图案协作地形成参考信号干涉条纹；主信号检测部件，用于从所述主信号干涉条纹检测主信号；以及参考信号检测部件，用于从所述参考信号干涉条纹检测参考信号，其中，所述主信号光源光栅包括被形成为具有使得所述主信号光源光栅和两个以上的所述主信号标尺光栅所形成的两个以上的干涉条纹的相位相同的间距的光栅，以及所述参考信号光源光栅包括被形成为具有使得所述参考信号光源光栅和两个以上的所述主信号标尺光栅所形成的两个以上的干涉条纹彼此偏移1/2相位的间距的光栅。
在本发明中，优选所述主信号光源光栅和所述参考信号光源光栅沿所述标尺的长度测量方向彼此并列配置，所述主信号检测部件并列配置成与所述主信号光源光栅相对，其中所述标尺插入在所述主信号检测部件和所述主信号光源光栅之间，以及所述参考信号检测部件配置成与所述参考信号光源光栅相对，其中所述标尺插入在所述参考信号检测部件和所述参考信号光源光栅之间。
根据本发明，能够提供一种能够与安装检测头的误差无关地维持参考位置的精度的标尺和光学编码器。
通过以下给出的详细说明和附图，将更加充分地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，其中，这些附图仅是通过例示方式给出的，因而不应被视为限制本发明。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的光学编码器的立体图；
图2是示出根据第一实施例的光学编码器的立体图；
图3是示出根据第一实施例的标尺的平面图；
图4是用于说明根据第一实施例的光学编码器中由主信号光源光栅和主信号标尺光栅所生成的干涉条纹的第一图；
图5是用于说明根据第一实施例的光学编码器中由主信号光源光栅和主信号标尺光栅所生成的干涉条纹的第二图；
图6是用于说明根据第一实施例的光学编码器中由参考信号光源光栅和主信号标尺光栅所生成的干涉条纹的第一图；
图7是用于说明根据第一实施例的光学编码器中由参考信号光源光栅和主信号标尺光栅所生成的干涉条纹的第二图；
图8是示出根据第二实施例的标尺的平面图；
图9是示出根据第三实施例的光学编码器中的参考信号光源光栅、主信号标尺光栅和参考信号图案在长度测量方向上的位置关系的图；
图10是示出根据变形例1的标尺的平面图；
图11是示出根据变形例2的标尺的平面图；
图12是示出根据现有技术的光学编码器的立体图；
图13是示出根据现有技术的标尺的平面图；以及
图14是示出根据现有技术的标尺的平面图。
具体实施方式
第一实施例
参考图1～6，将说明根据本发明的第一实施例的光学编码器。
如图1所示，光学编码器1包括标尺2和沿着标尺2相对移动的检测头3。图2详细示出了检测头3的内部以及标尺2的结构。图3是标尺2的平面图。
如图2和3所示，标尺2包括主信号标尺光栅21～24和参考信号图案25。主信号标尺光栅21～24包括具有预定间距P的光栅图案。在这些光栅图案中，在间距P中，包括透光部26和不透光部27的明部和暗部，并且明部和暗部沿着长度测量方向(X轴方向)交替配置。透光部26和不透光部27在长度测量方向(X轴方向)上的长度为P/2。
关于不透光部27，其宽度为P/2，并且多个不透光部27在X轴方向上以P/2为间隔对齐。此外，关于透光部26，多个透光部26在X轴方向上以P/2为间隔对齐。
在该实施例(图3)中，光栅图案可以移位P/2，并且在图3中，光栅图案以参考信号图案25为基准在+X方向侧和-X方向侧移位周期的一半(P/2)。其原因将参照图4和5进行说明。
主信号标尺光栅21～24在标尺2的宽度方向(Y轴方向)上并列配置，并且相邻的主信号标尺光栅彼此偏移1/2相位。主信号标尺光栅21～24在整体上是交错的。在该实施例中，不透光部是交错的。由于透光部和不透光部可以相互替换，因此透光部也可以是交错的。
参考信号图案25形成在并列配置的主信号标尺光栅21～24的长度测量轴上。通过去除一个间距的主信号标尺光栅21～24并且在所去除区域的-X方向侧配置贯穿四个主信号标尺光栅21～24延伸的一个不透光部，来形成参考信号图案25。
从其它观点来看，也可以理解为使并列配置的主信号标尺光栅21～24的光栅图案的一部分打乱，由此形成参考信号图案25。由于参考信号图案25是一个不透光部，因此在参考信号图案25的-X方向侧上，从主信号标尺光栅21和23来看光栅图案没有移位，而从主信号标尺光栅22和24来看光栅图案在+X方向上移位了P/2。另一方面，在参考信号图案25的+X方向侧上，从主信号标尺光栅22和24来看光栅图案没有移位，而从主信号标尺光栅21和23来看光栅图案在-X方向上移位了P/2。
如图2所示，检测头3包括光源31、主信号光源光栅32、参考信号光源光栅33、主信号接收光栅42和参考信号接收元件43。主信号光源光栅32和参考信号光源光栅33以与标尺2的一面相对的方式在长度测量方向上并列配置。主信号接收光栅42和参考信号接收元件43以与标尺2的另一面相对的方式在长度测量方向上并列配置。
主信号光源光栅32和主信号接收光栅42的间距不同于参考信号光源光栅33和参考信号接收元件43的间距。因此，可以根据形成在长度测量轴上的参考信号图案25和主信号标尺光栅21～24所生成的干涉条纹，以分离方式来检测主信号和参考信号。
光源31向主信号光源光栅32和参考信号光源光栅33照射光。例如发光二极管(LED)、半导体激光、自扫描发光装置(LED)和有机发光二极管(OLED)等可以用作光源31。
主信号光源光栅32配置在光源31和标尺2之间，并且包括沿标尺2的长度测量轴交替配置的透光部34和不透光部35。主信号光源光栅32的间距等于主信号标尺光栅21～24的间距P。主信号光源光栅32与主信号标尺光栅21～24协作地形成主信号干涉条纹。主信号标尺光栅21～24和主信号光源光栅32所形成的四个干涉条纹具有相同相位(这些干涉条纹具有相同相位的原因将参照图4和5进行说明)。
参考信号光源光栅33配置在光源31和标尺2之间，并且包括沿标尺2的长度测量轴交替配置的透光部36和不透光部37。参考信号光源光栅33的间距为主信号标尺光栅21～24的间距P的两倍大。参考信号光源光栅33的间距可以是主信号标尺光栅21～24的间距P的偶数倍。在这种情况下，参考信号光源光栅33的间距由2NP表示，其中N表示自然数N。参考信号光源光栅33与参考信号图案25协作地形成参考信号干涉条纹。参考信号光源光栅33和四个主信号标尺光栅21～24所形成的四个干涉条纹彼此偏移1/2相位(这些干涉条纹彼此偏移1/2相位的原因将参考图6和7进行说明)。
主信号接收光栅42(主信号检测部件)与主信号光源光栅32以标尺2插在它们之间的方式相对，并且从主信号干涉条纹来检测主信号。主信号接收光栅42的间距等于主信号标尺光栅21～24和主信号光源光栅32的间距P。主信号接收光栅42由多个宽度为P/2的光电二极管所形成，并且在长度测量方向上以间距P并列配置。通过主信号标尺光栅21～24和主信号光源光栅32在主信号接收光栅42上生成间距为P的主信号干涉条纹，并且将入射到主信号接收光栅42上的光转换为电信号。此外，主信号检测部件可以是在长度测量方向上配置在一个平面光电二极管上的间距为P的光栅。
参考信号接收元件43(参考信号检测部件)与参考信号光源光栅33以标尺2插在它们之间的方式相对，并且从参考信号干涉条纹检测参考信号。参考信号接收元件43的光接收部的宽度为P。此外，参考信号检测部件可以是配置在一个平面光电二极管上的包括一个宽度为P的狭缝的不透光板。
接下来参照图4～6，说明光学编码器1的操作。
首先，参照图4和5，说明用于检测检测头3相对于标尺2的移动量的主信号的生成。图4是示出与主信号标尺光栅21垂直的平面的截面的端面图。图5是示出与主信号标尺光栅22垂直的平面的截面的端面图。如图4所示，从光源31所照射的光在穿过主信号光源光栅32时发生衍射，并且相当于X轴方向上配置的多个线状光源。
将主信号标尺光栅21～24和主信号光源光栅32规律地对齐的状态(即，如图4所示穿过主信号光源光栅32的第零级光可以穿过主信号标尺光栅21～24的状态)称为第一位置关系。如图5所示，将主信号光源光栅32和主信号标尺光栅21～24彼此偏移间距的一半的状态(即，穿过主信号光源光栅32的第零级光被主信号标尺光栅21～24遮断的状态)称为第二位置关系。
如图2所示，在标尺2中，主信号标尺光栅21～24在宽度方向并列配置，并且相邻的主信号标尺光栅彼此偏移1/2相位。因此，当主信号标尺光栅21和23相对于主信号光源光栅32处于第一位置关系时，主信号标尺光栅22和24自然地处于第二位置关系。另一方面，当主信号标尺光栅21和23相对于主信号光源光栅32处于第二位置关系时，主信号标尺光栅22和24自然地处于第一位置关系。
将标尺2处于第一位置关系时所生成的干涉条纹称为第一主信号干涉条纹，并且将标尺2处于第二位置关系时所生成的干涉条纹称为第二主信号干涉条纹。由于主信号标尺光栅21～24的间距等于主信号光源光栅32的间距，因此第一主信号干涉条纹和第二主信号干涉条纹具有相同的相位。
因此，在光学编码器1中，由四个主信号标尺光栅21～24所生成的四个主信号干涉条纹的长度测量方向上的峰位置相同。由于主信号接收光栅42在与标尺2的长度测量轴垂直的方向上不具有分辨率，因此四个主信号干涉条纹被相加并且主信号接收光栅42仅检测到一个主信号。
可以存在在穿过主信号光源光栅32之后经由参考信号图案25入射到主信号接收光栅42上的光。关于这一点，由于参考信号图案25在长度测量轴方向上的宽度等于主信号标尺光栅21～24的间距P，因此由主信号光源光栅32和参考信号图案25所生成的干涉条纹的周期等于第一主信号干涉条纹和第二主信号干涉条纹的周期。因此，当检测头3穿过标尺2的设置有参考信号图案25的部分时，不容易发生主信号的劣化。
还存在在穿过主信号光源光栅32之后经由主信号标尺光栅21～24入射到参考信号接收元件43上的光。由于主信号接收光栅42和参考信号接收元件43在长度测量方向上分开配置，因此进入参考信号接收元件43的光的绝对量较小。此外，由于参考信号接收元件43在长度测量方向上的宽度为P，因此参考信号接收元件43恒定地接收一个周期的干涉条纹并且参考信号接收元件43所接收到的光量始终恒定。参考信号接收元件43在长度测量方向上的宽度不局限于P，并且可以是NP，其中N为自然数。
接下来参照图6和7，说明已穿过参考信号光源光栅33的光。如图6所示，类似于主信号光源光栅32中的衍射，光源31所照射的光也在参考信号光源光栅33中发生衍射，并且该光变为相干光。使已透过参考信号光源光栅33的光的一部分入射到主信号标尺光栅21～24上，并且使其余光入射到参考信号图案25上。
由于参考信号光源光栅33的间距为2P并且主信号标尺光栅21～24的间距为P，因此类似于主信号光源光栅32和主信号标尺光栅21～24之间的位置关系，参考信号光源光栅33和主信号标尺光栅21～24之间也存在两种位置关系。在图6中，主信号标尺光栅的透光部26位于参考信号光源光栅33的不透光部37的正下方。在图7中，主信号标尺光栅的不透光部27位于参考信号光源光栅33的不透光部37的正下方。
由于参考信号光源光栅33的间距为2P并且主信号标尺光栅21～24的间距为P，因此参考信号光源光栅33和主信号标尺光栅21～24所生成的干涉条纹的间距为2P。在图6中主信号标尺光栅21和23的透光部26的下方，每隔一个透光部生成干涉条纹的明部，而在图7中主信号标尺光栅22和24的不透光部27的下方，每隔一个不透光部生成干涉条纹的明部。
当主信号标尺光栅21和23处于如图6所示的位置时，主信号标尺光栅22和24自然处于如图7所示的位置。另一方面，当主信号标尺光栅21和23处于如图7所示的位置时，主信号标尺光栅22和24自然处于如图6所示的位置。由于主信号标尺光栅21和23所生成的干涉条纹和主信号标尺光栅22和24所生成的干涉条纹彼此在相位上相差180°，因此这些条纹彼此削弱。因此，穿过参考信号光源光栅33和主信号标尺光栅21～24而入射到参考信号接收元件43上的光彼此抵消。
穿过参考信号光源光栅33的光在穿过主信号标尺光栅21～24时并未在主信号接收光栅42中检测到。然而，由于主信号标尺光栅21～24在参考信号图案25的周围被打乱，因此穿过参考信号光源光栅33的光束不会彼此抵消。因此，穿过参考信号光源光栅33的光在穿过参考信号图案25时被参考信号接收元件43检测到。因而，从穿过参考信号光源光栅33的光中仅检测到参考信号。
在根据本实施例的标尺2中，参考信号图案25形成在并列配置的主信号标尺光栅21～24的长度测量轴上，并且参考信号图案25和主信号标尺光栅21～24位于相同轴上。因此，当存在检测头3相对于标尺2的旋转偏移时，在主信号标尺光栅21～24相对于主信号接收光栅42和参考信号接收元件43发生偏移的方面和参考信号图案25相对于主信号接收光栅42和参考信号接收元件43发生偏移的方面之间没有差异。因此，即使在存在检测头3相对于标尺2的旋转偏移的情况下，光学编码器1也能够精确地检测参考位置。
如上所述，根据本实施例，可以提供能够与安装检测头的误差无关地维持参考位置的精度的标尺2和光学编码器1。
第二实施例
根据第二实施例的光学编码器包括图8所示的标尺50，并且光学编码器的除标尺50的结构以外的结构与根据第一实施例的光学编码器1的结构相同。除参考信号图案51在标尺50中由透光部而非不透光部形成以外，根据第二实施例的标尺50具有与根据第一实施例的标尺2的结构类似的结构。根据本实施例的光学编码器能够通过利用参考信号接收元件43检测已透过参考信号图案51的光来检测参考位置。
第三实施例
如图9所示，在根据第三实施例的光学编码器60的标尺61中配置有参考信号图案62、63和64，并且在除参考信号图案62、63和64以外的部分中配置有主信号标尺光栅21～24。尽管在图9中参考信号图案62、63和64在长度测量方向上的间隔彼此不同，但参考信号图案62、63和64也可以等间隔配置。
在检测头3中，三个参考信号接收元件65、66和67配置在与三个参考信号图案62、63和64相对应的位置，并且主信号接收光栅42配置在与主信号标尺光栅21～24相对应的位置。此外，检测头3中所包括的光源光栅68在长度测量方向上具有足以使得光能够入射到所有参考信号接收元件65、66和67上的长度。光源光栅68包括处于与参考信号图案62、63和64相对应的位置的参考信号光源光栅33和处于与主信号标尺光栅21～24相对应的位置的主信号光源光栅32。
当检测头3在标尺2上移动时，所有的三个参考信号图案62、63和64以及三个参考信号接收元件65、66和67仅重叠一次。
当所有的三个参考信号图案62、63和64以及三个参考信号接收元件65、66和67重叠时，从三个参考信号接收元件65、66和67所输出的信号的总和变为参考信号。这样增大了参考信号的强度，由此可以增大信号的S/N比并且光学编码器变得针对噪声具有鲁棒性。参考信号图案和参考信号接收元件的对的数量不局限于三个，并且可以是两个或四个以上。
变形例1
图10是示出标尺的变形例1的图。如图3所示，在根据第一实施例的标尺2的主信号标尺光栅21～24中，透光部26的排列和不透光部27的排列在插入有参考信号图案25的情况下在+X方向侧和-X方向侧之间移位了周期的一半。也就是说，与在参考信号图案25的-X方向侧也采用参考信号图案25的+X方向侧的不透光部27的排列和透光部26的排列的情况相比，透光部26的排列和不透光部27的排列反转。
另一方面，在根据本变形例的标尺110中，在插入有参考信号图案25的情况下在+X方向侧和-X方向侧之间，透光部26的排列的周期与不透光部27的排列的周期相同。也就是说，在参考信号图案25的-X方向侧也采用参考信号图案25的+X方向侧的透光部26的排列和不透光部27的排列。也就是说，通过去除1.5个间距的主信号标尺光栅21～24并且在所去除区域的中间配置贯穿四个主信号标尺光栅21～24延伸的一个不透光部，来形成参考信号图案25。
变形例2
图11是示出标尺的变形例2的图。在根据本变形例的标尺120和根据第一实施例的标尺2这两者中，主信号标尺光栅121～124的光栅图案中的明部和暗部的间距为P。然而，在间距P中，透光部126在长度测量方向上的长度为P/4，不透光部127的长度为3P/4，并且间距P中的明暗比改变为1:3。类似地，参考信号图案125在长度测量轴方向上的宽度为3P/4。
注意，本发明不限于上述实施例，并且可以在没有背离本发明的精神的情况下适当地进行改变。例如，根据本发明的光学编码器不限于应用于透过型编码器，并且可以应用于反射型编码器。此外，根据本发明的光学编码器不限于应用于直线型编码器，并且可以应用于旋转编码器。
根据如此描述的本发明，显而易见，可以以多种方式来改变本发明的实施例。这些变形例不应被视为背离本发明的精神和范围，并且本领域技术人员显而易见的所有这些变形例意图包括在所附权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种标尺，包括：
具有预定间距的光栅图案的两个主信号标尺光栅；以及
参考信号图案，
其中，两个所述主信号标尺光栅沿与两个所述主信号标尺光栅的长度测量轴垂直的方向并列配置，并且两个所述主信号标尺光栅彼此偏移1/2相位，以及
所述参考信号图案形成在所述主信号标尺光栅的长度测量轴上。
2.根据权利要求1所述的标尺，其中，所述主信号标尺光栅的光栅图案的一部分被打乱，由此形成所述参考信号图案。
3.根据权利要求1或2所述的标尺，其中，所述参考信号图案沿与所述标尺的长度测量轴垂直的方向延伸贯穿两个所述主信号标尺光栅，以及
所述参考信号图案打乱一个所述主信号标尺光栅中的所述光栅图案，而没有打乱另一个所述主信号标尺光栅中的所述光栅图案。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的标尺，其中，所述参考信号图案包括沿与所述标尺的长度测量轴垂直的方向延伸并且遮断光的不透光部，以及
所述参考信号图案在长度测量方向上的长度等于所述主信号标尺光栅的间距的周期的一半的长度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的标尺，其中，所述参考信号图案是沿与所述标尺的长度测量轴垂直的方向延伸的透光部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的标尺，其中，设置多个所述参考信号图案。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的标尺，其中，
并列配置的两个所述主信号标尺光栅构成一对主信号标尺光栅，以及
沿与所述标尺的长度测量轴垂直的方向并列配置多对所述主信号标尺光栅。
8.一种光学编码器，包括：
根据权利要求1至7中任一项所述的标尺；
光源；
主信号光源光栅，其配置在所述光源和所述标尺之间，从而与所述主信号标尺光栅协作地形成主信号干涉条纹；
参考信号光源光栅，其配置在所述光源和所述标尺之间，从而与所述参考信号图案协作地形成参考信号干涉条纹；
主信号检测部件，用于从所述主信号干涉条纹检测主信号；以及
参考信号检测部件，用于从所述参考信号干涉条纹检测参考信号，
其中，所述主信号光源光栅包括被形成为具有使得所述主信号光源光栅和两个以上的所述主信号标尺光栅所形成的两个以上的干涉条纹的相位相同的间距的光栅，以及
所述参考信号光源光栅包括被形成为具有使得所述参考信号光源光栅和两个以上的所述主信号标尺光栅所形成的两个以上的干涉条纹彼此偏移1/2相位的间距的光栅。
9.根据权利要求8所述的光学编码器，其中，
所述主信号光源光栅和所述参考信号光源光栅沿所述标尺的长度测量方向彼此并列配置，
所述主信号检测部件并列配置成与所述主信号光源光栅相对，其中所述标尺插入在所述主信号检测部件和所述主信号光源光栅之间，以及
所述参考信号检测部件配置成与所述参考信号光源光栅相对，其中所述标尺插入在所述参考信号检测部件和所述参考信号光源光栅之间。
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