DE10030479A1

DE10030479A1 - Linearmaßstabs-Messgerät und Positionserfassungsverfahren unter Anwendung desselben

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Publication number: DE10030479A1
Application number: DE10030479A
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Miyata
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: US6642509B2; US20030089844A1; DE10030479B4; GB2353595B; GB2353595A; GB0015217D0; JP2001004319A; US6521885B1

Abstract

Es ist ein Linearmaßstabs-Messgerät offenbart, das in der Lage ist, einen durch Neigung eines Codierers verursachten Fehler, insbesondere einen Moire-Fehler, auszulöschen. Ein relativ zu einem Maßstab angeordneter linearer Codierer umfasst zwei Sensoren A und B, die so angeordnet sind, dass diese unter einem vorbestimmten Winkel mit Bezug zu dem Maßstab geneigt sind. Beim Messen kann ein Detektionswert entsprechend einem ungeneigten Zustand erhalten werden, indem eine Berechnung auf der Grundlage von Detektionswerten aus den Sensoren A und B und dem bekannten Winkel ausgeführt wird, sogar wenn der Codierer weiterhin um einen beliebigen Winkel geneigt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Linearmaßstabs-Messgerät, insbesondere ein Ge rät, in dem die Auslöschung eines Moire-Fehlers Verwendung findet, und betrifft ferner ein Positionserfassungsverfahren, das dieses Messgerät verwendet.

Beschreibung des Stands der Technik

Ein Linearmaßstabs-Messgerät umfasst typischerweise einen Maßstab und einen linea ren Codierer bzw. einen Linearcodierer. Der Maßstab ist z. B. an einem mechanischen Teil oder Gerät befestigt, während der lineare Codierer an einem beweglichen Bereich des Geräts befestigt ist, so dass ein Abstand zu einer Referenzposition oder dergleichen gemessen wird.

Um in einem derartigen Linearmaßstabs-Messgerät genaue Messungen auszuführen, muss der lineare Codierer relativ zum Maßstab geeignet positioniert sein. Ein linearer Codierer, der ungünstig zum Maßstab geneigt ist, erzeugt Fehler, insbesondere Moire- Fehler.

Zur Erfassung einer Absolutposition unter Verwendung eines derartigen Messgeräts müssen andererseits mehr als ein Maßstab gleichzeitig verwendet werden, da es mit le diglich einem Maßstab nicht möglich ist, zu spezifizieren, welches ganzzahlige Vielfache des auf dem Maßstab ausgebildeten Gitterabstands der erfassten Position entspricht.

Fig. 3 ist eine Prinzipansicht eines Aufbaus eines Typs eines Linearmaßstabs-Mess geräts zur Verwendung beim Erfassen absoluter Positionen. Bezüglich Fig. 3 sind meh rere Maßstäbe 10a und 10b parallel angeordnet, und relativ dazu ist ein linearer Codie rer 12 angeordnet. Der lineare Codierer 12 umfasst einen Sensor 1 zum Erfassen einer Position relativ zum Maßstab 10a und einen Sensor 2 zum Erfassen einer Position rela tiv zu dem Maßstab 10b.

Jeder der Sensoren 1 und 2 umfasst vier Detektierelemente, die in Intervallen von λ/4 hinsichtlich einer Wellenlänge λ des Maßstabs angeordnet sind. Wenn insbesondere angenommen wird, dass Wellenlängen der Maßstäbe 10a und 10b jeweils auf λ1 und λ2 festgelegt sind, sind die vier Detektierelemente jeweils des Sensors 1 und Sensors 2 je weils in Intervallen von λ1/4 und λ2/4 angeordnet. Wenn sich der lineare Codierer 1 be wegt, wird aus jedem Detektierelement des Sensors 1 ein Detektionssignal ausgegeben. Da die Detektierelemente jeweils mit einer Verschiebung λ1/4 zum benachbarten Ele ment vorgesehen sind, sind die Phasen der Detektionssignale ebenfalls um λ1/4 ver schoben. Es werde angenommen, dass die Phase des Detektierelements am linken En de (erstes Element) beispielsweise eine Referenzphase ist, die Phase des Detektier elements (zweites Element), benachbart zu dem ersten Element, um 90° phasenver schoben ist, die Phase des Detektierelements (drittes Element), das zu dem zweiten E lement benachbart ist, um 180° verschoben ist, und die Phase des Detektierelements am rechten Ende (viertes Element) um 270° jeweils zur Referenzphase verschoben ist. Folglich wird unter der Voraussetzung, dass Detektionssignale von den ersten und drit ten Elementen Detektionssignale in der x-Richtung sind, während Detektionssignale von den zweiten und vierten Elementen Detektionssignale in der y-Richtung sind, eine Pha sendifferenz entsprechend dem folgenden Ausdruck erfasst.

θ1 = arctan (y/x) (1)

Anschließend wird die Phasendifferenz in einen Abstand umgewandelt und eine Positi on relativ zum Maßstab 10a kann durch den folgenden Ausdruck erhalten werden.

X1 = θ1/2π.λ1 (2)

In ähnlicher Weise kann die Position relativ zu dem Maßstab 10b mittels des Sensors 2 durch den folgenden Ausdruck erhalten werden.

X2 = θ2/2π.λ2 (3)

Da die Referenzpunkte für die Maßstäbe 10a und 10b miteinander übereinstimmen, kann die absolute Position bezüglich eines derartigen Referenzpunktes auf der Grund lage der obigen X1- und X2-Werte erfasst werden.

Wie zuvor beschrieben wurde, ist eine Erfassung einer Absolutposition möglich, wenn der lineare Codierer 12 präzise relativ zu den Maßstäben 10a und 10b positioniert ist. Wenn sich jedoch der lineare Codierer 12 um den Mittelpunkt C dreht, und relativ zu den Maßstäben 10a und 10b geneigt ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, sind die Detektions werte X1 und X2 von den Sensoren 1 und 2 nicht mehr genau, wodurch ein Fehler, ge nauer gesagt ein Moire-Fehler, bewirkt wird, der in die aus den X1- und X2-Werten er fassten Absolutposition eingeht.

Um einen derartigen Moire-Fehler zu verhindern, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, in dem ein dritter Maßstab, der gleich einem der, Maßstäbe 10a oder 10b ist, in symmetri scher Weise mit Bezug zu dem Mittelpunkt C angeordnet, derart, dass die erfassten Werte für zwei gleiche Maßstäbe gemittelt werden, um den Moire-Fehler auszulöschen. Dieses Verfahren erfordert jedoch zwei 2n - 1 Maßstäbe für n-Messmaßstäbe und da durch steigt die Größe des Gesamtgeräts an, wodurch eine Größenreduktion schwierig ist.

Es ist ebenfalls möglich, einen Moire-Winkelsensors innerhalb des Codierers zum Er fassen von Winkeldaten vorzusehen, die dann verwendet werden, um die Detektions werte unter Verwendung einer Software etwa mittels eines Mikrocomputers zu korrigie ren. Dieses Verfahren, das einen zusätzlichen Sensor erfordert, ist bei einer Größenre duzierung ebenfalls problematisch.

Überblick über die Erfindung

Angesichts der zuvor genannten Probleme im Stand der Technik zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, ein Messgerät und ein Positionserfassungsverfahren bereitzustel len, die ein genaues Messen mit einem einfachen Aufbau erlauben, wobei ein Moire- Fehler vermieden wird.

Zu diesem Zweck umfasst ein Linearmaßstabs-Messgerät gemäß einem Aspekt der Er findung einen Maßstab, einen linearen Codierer, der relativ zu dem Maßstab angeordnet ist und mehrere Sensoren bezüglich des Maßstabs umfasst, wobei die mehreren Senso ren kolinear angeordnet sind, so dass die Anordnung der Sensoren unter einem vorbe stimmten Winkel zu der Längsrichtung des Maßstabs geneigt ist. Das Linearmaßstabs- Messgerät der vorliegenden Erfindung umfasst ferner eine Verarbeitungseinrichtung zum Berechnen einer Detektionsphase des linearen Codierers bzw. Linearcodierers auf der Grundlage der von den mehreren Sensoren detektierten Phasen und dem vorbe stimmten Winkel. Wenn zwei Sensoren verwendet werden, und vorausgesetzt, dass die von den zwei Sensoren erfassten Phasen jeweils ΦA und ΦB sind, und die anfänglichen Phasen der zwei Sensoren jeweils ΦA0 und ΦB0 sind, der vorbestimmte Winkel gleich θ, eine Wellenlänge des Maßstabs gleich X und ein Abstand zwischen dem Drehmittel punkt der Sensoren und dem Mittelpunkt zwischen den zwei Sensoren, wenn die Senso ren unter dem vorbestimmten Winkel θ geneigt sind, gleich L ist, kann die Verarbei tungseinrichtung die Detektionsphase des linearen Codierers, anders ausgedrückt die Detektionsphase die gleich ist, zu der, wenn die zwei Sensoren nicht bezüglich zu dem Maßstab geneigt sind, unter Verwendung des folgenden Ausdrucks berechnen.

Φ = (ΦA + ΦB)/2 - 2π/λ . L{sinθ + (ΦA0 - ΦB0 - ΦA + ΦB)/4πsinθ . cosθ} (4)

Die Detektionsphase kann in einen Abstand umgewandelt werden, so dass die Position des linearen Codierers bezüglich der Referenzposition des Maßstabs erhalten werden kann.

Um die Phase jedes der mehreren Sensoren zu erfassen, kann jeder der mehreren Sensoren beispielsweise mehrere Sensorelemente umfassen, die in vorbestimmten In tervallen, beispielsweise 1/4 der Maßstabswellenlänge angeordnet sind. Es kann eine beliebige Anzahl an Sensorelementen vorgesehen sein.

Ein Linearmaßstabs-Messgerät gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Paar Maßstäbe; einen relativ zu dem Paar Maßstäben angeord neten linearen Codierer; und eine Verarbeitungseinheit zum Erfassen der Position des linearen Codierers relativ zu dem Paar Maßstäben auf der Grundlage eines Ausgangs signals des linearen Codierers, wobei der lineare Codierer mehrere Sensoren mit Bezug zu jedem des Paars Maßstäbe umfasst, wobei die mehreren Sensoren zuvor so ange ordnet sind, dass diese unter einem bekannten Winkel zur Messrichtung des Maßstabs geneigt sind, wobei die Verarbeitungseinheit die Position des linearen Codierers, die aus der Neigung der mehreren Sensoren zu der Messrichtung der Maßstäbe resultiert, auf der Grundlage von Detektionssignalen aus den mehreren Sensoren und den be kannten, zuvor festgelegten Winkeln erfasst. Die Position des Codierers, die aus der Neigung der Sensoren resultiert, wird für jeden des Paars Maßstäbe genau erfasst, so dass die absolute Position des linearen Codierers aus der Referenzposition erhalten werden kann.

Gemäß einem noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfah ren bereitgestellt zum Erfassen einer Position unter Verwendung eines Linearmaßstabs- Messgeräts, das einen Maßstab und einen linearen Codierer umfasst. Das Verfahren umfasst die Schritte: (a) Neigen mehrerer Sensoren, die innerhalb des linearen Codie rers unter einem vorbestimmten Winkel bezüglich des Maßstabs kolinear angeordnet sind; (b) Erfassen jeder Phase der mehreren Sensoren unter Verwendung eines jeweili gen Sensors der mehreren Sensoren; und (c) Berechnen einer Detektionsphase des li nearen Codierers auf der Grundlage der erfassten Phase, des vorbestimmten Winkels und der anfänglichen Phasen der mehreren Sensoren. Die Detektionsphase kann unter Verwendung des obigen Ausdrucks erhalten werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufbau eines Typs eines Linearmaßstabs-Messgeräts gemäß einer Aus führungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine erläuternde Ansicht des linearen Maßstabs-Messgeräts aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Aufbau eines Typs eines linearen Maßstabs-Messgeräts gemäß dem Stand der Technik; und

Fig. 4 eine Ansicht zum Erläutern eines Moire-Fehlers im Aufbau aus der Fig. 3.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Folgenden im Detail mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Aufbau eines Typs eines Linearmaßstabs-Messgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Obwohl tatsächlich ein Paar von Maßstä ben zur Erfassung einer Absolutposition notwendig ist, ist lediglich ein Maßstabsbereich, der die gleiche Struktur wie der andere Maßstabsbereich besitzt, in Fig. 1 zur einfache ren Erläuterung dargestellt.

Ein linearer Codierer 12 ist relativ zu einem Maßstab 10 angeordnet und umfasst zwei Sensoren A und B. Im Gegensatz zu einem konventionellen linearen Codierer mit einem Sensor bezüglich einem Maßstab (vgl. Fig. 3 oder 4), sind die zwei Sensoren A und B für den einen Maßstab 10 in dieser Ausführungsform vorgesehen. Jeder der Sensoren A und B umfasst vier Detektionselemente, die entlang einer Richtung ausgerichtet sind (d. h., entlang der Längsrichtung des Maßstabs). Vorausgesetzt, dass der Gitterabstand des Maßstabs 10 gleich λ ist, wird jedes Intervall zwischen benachbarten Elementen der vier Detektionselemente auf λ/4 festgelegt. Somit besitzen die Detektionssignale aus den jeweiligen vier Detektionselementen in jedem Sensor A, B, Phasen, die um 0°, 90°, 180° und 270° jeweils phasenverschoben sind. Die Mittelposition jedes der Sensoren A und B (jeweils durch die Punkte A und B in Fig. 1 gekennzeichnet) ist mit einem Abstand r (der gleich der Wellenlänge λ ist) vom Mittelpunkt der die an jeder Seite der Sensoren A und B verbindenden Linie positioniert.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, werden die Sensoren A und B im Uhrzeigersinn um den Punkt 0 gedreht, so dass diese unter einem Winkel θ zu dem Maßstab 10 geneigt sind. Als Folge bewegt sich der Mittelpunkt der die Sensoren A und B verbindenden Linie zum Punkt O" in der Figur. Der Abstand zwischen O" und dem Drehmittelpunkt 0 ist gleich L.

Somit sind entsprechend dieser Ausführungsform zwei Sensoren, die zuvor so angeord net wurden, dass diese unter einem Winkel θ geneigt sind, mit Bezug zu einem Maßstab 10 vorgesehen, derart, dass ein Moire-Fehler verhindert wird, so dass eine genaue Po sitionserfassung ohne Moire-Fehler durchgeführt werden kann.

Das Prinzip der Positionserfassung gemäß dieser Ausführungsform wird mit Bezug zu Fig. 2, die eine erläuternde Ansicht des Hauptteils aus Fig. 1 ist, beschrieben. Wenn sich die Sensoren A und B um das Detektions- bzw. Erfassungszentrum 0 des linearen Codierers um einen Winkel θ drehen, entfernen sich die Positionen der Erfassungszent ren a und b der Sensoren A und B jeweils in der x-Richtung (Längsrichtung des Maß stabs) jeweils um einen Betrag ΔA und ΔB von ihren Positionen vor der Drehung.

ΔA = r(cosθ - 1) + Lsinθ (5)

ΔB = r(1 - cosθ) + Lsinθ (6)

Wenn die Phase des Sensors A bei einem Winkel θ auf Φ_A0 während die Phase des Sensors B bei einem Winkel θ auf Φ_B0 festgelegt wird, wird die Phasenverschiebung der Sensoren A und B aufgrund der obigen Bewegung aus den vorhergehenden Ausdrü cken 5 und 6 wie folgt erhalten:

Δθ = Φ_A0 - Φ_B0 = 2r(cosθ - 1) . 2π/r = 4π(cosθ - 1) (7)

Wenn sich der Winkel θ auf θ + δ ändert, ist der Verschiebungsbetrag für die Sensoren A und B aufgrund dieser Winkeländerung wie folgt:

Δ_θ ₊ _δ = 4π(cosθcosδ - sinθsinδ - 1) (8)

Wenn θ » δ ist, ist die Näherung sinδ = δ und sinθ = 1 möglich, und somit ergibt der obige Ausdruck (8) den folgenden Ausdruck:

Δ_θ ₊ _δ = 4π(cosθ - δsinθ - 1) = Δ_θ - 4πδsinθ (9)

Da der Ausdruck (7) verwendet wird, um den Ausdruck (9) zu erhalten, erhält man aus der Gleichung (9) den folgenden Ausdruck:

δ = (Δ_θ - Δ_θ ₊ _δ)/4πsinθ (10)

Wenn andererseits vorausgesetzt wird, dass die Phasen der Sensoren A und B jeweils ΦA und ΦB sind, ergibt sich die Phase am Punkt O", d. h., der Mittelpunkt der Sensoren A und B, aus Fig. 2 wie folgt:

Φ_O" = (ΦA + ΦB)/2 (11)

Entsprechend Fig. 2 ist die Phase des linearen Codierers 12 am Erfassungszentrum 0 wie folgt:

Φ₀ = Φ_O" - 2π/r . Lsinθ (12)

Wenn die Phasen der Sensoren A und B, wenn sich der Winkel θ zu θ + δ ändert, je weils Φ_A _δ und Φ_B _δ dies sind, ändert sich Φ_O" wie folgt:

Φ_O" _δ = (Φ_A _δ + Φ_B _δ)/2 (13)

Dann wird die Gleichung (12) zu:

Φ₀ = Φ_O" _δ - 2π/r . Lsin(θ + δ) = (Φ_A _δ + Φ_B _δ)/2 - 2π/r . L(sinθ + δ . cosθ) (14)

Hiermit kann, da δ aus der Gleichung (10) berechnet wird und in der Gleichung (10)

Δ_θ = Φ_A0 + Φ_B0 (15)

und

Δ_θ ₊ _δ = Φ_A _δ - Φ_B _δ (16)

ist, der Ausdruck (14) schließlich ausgedrückt werden durch

Φ₀ = (Φ_A _δ + Φ_B _δ)/2 - 2π/r . L{sinθ + (Φ_A0 - Φ_B0 - Φ_A _δ + Φ_B _δ)/4πsinθ . cosθ} (17)

Wenn die Wellenlänge λ des Maßstabs 10 verwendet wird, kann

Φ₀ = (Φ_A _δ + Φ_B _δ)/2 - 2π/λ . L{sinθ + (Φ_A0 - Φ_B0 - Φ_B _δ)/4πsinθ . cosθ} (18)

erhalten werden.

Die obigen Ausdrücke (17) oder (18) zeigen das folgende. Die Phasen der Sensoren A und B, die zuvor unter einem Winkel θ geneigt wurden, werden erfasst (zu dieser Zeit ändert sich aufgrund der Bewegung des linearen Codierers 12 der Winkel θ leicht um einen Betrag eines Moire-Winkels δ, und zwar auf θ + δ) und der vorbestimmte Winkel θ, die Phase des Sensors A bei dem Winkel θ (die anfänglich festgelegte Phase) Φ_A0, und die Phase des Sensors B bei dem Winkel θ (die anfänglich festgelegte Phase) Φ_B0 wer den verwendet, so dass die Phase Φ₀, am Detektionszentrum des linearen Encoders, nämlich die Position in der x-Richtung, die der Position entspricht, wenn der lineare En coder nicht geneigt ist, genau erfasst werden kann, selbst wenn der lineare Encoder um einen beliebigen Winkel hinsichtlich zum Winkel θ geneigt ist. Das Berechnen des Aus drucks (18) kann durch einen im linearen Codierer 12 vorgesehenen Prozessor 13 durchgeführt werden. Insbesondere werden die Detektionsphasen der Sensoren A und B dem Prozessor 13 zugeführt, der im vorab einen bekannten physikalischen Bereich in seinem RAM oder dergleichen belegt, und der Prozessor 13 führt die Berechnung ge mäß dem Ausdruck (18) durch, um die Ergebnisse auszugeben. Es ist ebenfalls mög lich, die Detektionssignale aus den Sensoren A und B an eine externe Verarbeitungs einheit (etwa einen Personalcomputer) auszugeben, die dann die Berechnungen gemäß der Gleichung (18) ausführen kann.

Somit ermöglicht das Linearmaßstags-Messgerät gemäß der vorhergehenden Ausfüh rungsform, die eine vorbestimmte Operation durchführt (eine Operation, die den Aus druck (18) auf der Grundlage der Detektionswerte ausführt), eine genaue Positionser fassung, selbst dann, wenn der lineare Codierer geneigt ist. Dies macht den herkömmli chen Aufbau mit 2n - 1 Maßstäben für n-Messmaßstäbe oder einen separaten Winkel sensor unnötig.

Obwohl die zwei Sensoren, die zuvor um einen Winkel θ geneigt werden, mit Bezug zu einem Maßstab in der vorhergehenden Ausführungsform angeordnet sind, ist es eben falls möglich, die Intervalle der Detektionselemente für jeden der zwei Sensoren zu un lerschiedlichen Werten festzulegen, deren Differenz derjenigen entspricht, wenn der li neare Codierer um den Winkel θ geneigt ist.

Ferner ist klar, dass, da in der vorhergehenden Ausführungsform angenommen wurde, dass θ sehr viel größer als δ ist, eine Änderung in der Neigung (Moire-Winkel) in der tat sächlichen Messung vorzugsweise minimiert werden sollte.

Wie zuvor beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Moire-Fehler leicht eliminiert werden, um eine genaue Messung durchzuführen, ohne dass 2n - 1 Maß stäbe für n-Messmaßstäbe oder ein separater Winkelsensor zum Erfassen des Moire- Winkels vorgesehen werden müssen. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vor liegenden Erfindung unter Verwendung spezieller Begriffe beschrieben wurde, ist eine derartige Beschreibung lediglich für den anschaulichen Zweck gedacht und es ist selbstverständlich, dass Änderungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken oder dem Schutzbereich der angefügten Ansprüche abzu weichen.

Bildbeschreibung Fig. 1

13

Prozessor

Fig. 2

1

X-Richtung

2

Vorwärtsdrehung

Claims

1. Linearmaßstabs-Messgerät mit:
einem Maßstab; und
einem Linearcodierer, der relativ zu dem Maßstab angeordnet ist, wobei der Li nearcodierer mehrere Sensoren mit Bezug zu dem Maßstab umfasst, und wobei die mehreren Sensoren so kolinear angeordnet sind, dass die Anordnung der Sensoren unter einem vorbestimmten Winkel mit Bezug zu der Längsrichtung des Maßstabs geneigt ist.

2. Das Linearmaßstabs-Messgerät gemäß Anspruch 1, wobei mehrere der Maßstä be vorgesehen sind, und jeder der mehreren Sensoren mit Bezug zu den mehre ren Maßstäben angeordnet ist.

3. Das Linearmaßstabs-Messgerät gemäß Anspruch 1, das weiterhin eine Verar beitungseinrichtung zum Berechnen einer Detektionsphase des Linearcodierers auf der Grundlage von Phasen, die von den mehreren Sensoren detektiert sind, und dem vorbestimmten Winkel, umfasst.

4. Das Linearmaßstabs-Messgerät gemäß Anspruch 1, wobei zwei Sensoren vor gesehen sind, und
das Linearmaßstabs-Messgerät weiterhin eine Verarbeitungseinheit umfasst, zum Berechnen einer Detektionsphase des Linearcodierers durch
Φ₀ = (Φ_A _δ + Φ_B _δ)/2 - 2π/λ . L{sinθ + (Φ_A0 - Φ_B0 - Φ_A _δ - Φ_B _δ)/4πsinθ . cosθ}
wobei die durch die zwei Sensoren erfassten Phasen jeweils Φ_A _δ, und Φ_B _δ, die anfänglichen Phasen der zwei Sensoren Φ_A0 und Φ_B0 sind, der vorbestimmte Winkel gleich θ, eine Wellenlänge des Maßstabs gleich λ, und ein Abstand zwi schen dem Drehzentrum der Sensoren und dem Mittelpunkt zwischen den zwei Sensoren, wenn die Sensoren um den vorbestimmten Winkel θ geneigt sind, gleich L ist.

5. Das Linearmaßstabs-Messgerät gemäß Anspruch 1, wobei jeder der mehreren Sensoren mehrere Sensorelemente, die in vorbestimmten Intervallen angeordnet sind, umfasst.

6. Linearmaßstabs-Messgerät mit:
einem Paar von Maßstäben;
einem relativ zu dem Paar von Maßstäben angeordneten Linearcodierer; und
einer Verarbeitungseinheit zum Erfassen der Position des Linearcodierers relativ zu dem Paar von Maßstäben auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Li nearcodierers,
wobei der Linearcodierer mehrere Sensoren mit Bezug zu jedem des Paares von Maßstäben umfasst, wobei die mehreren Sensoren zuvor so angeordnet sind, dass diese unter einem bekannten Winkel zu der Messrichtung der Maßstäbe geneigt sind, und
wobei die Verarbeitungseinheit die Position des Linearcodierers, die aus der Nei gung der mehreren Sensoren mit Bezug zu der Messrichtung der Maßstäbe re sultiert, auf der Grundlage von Detektionssignalen aus den mehreren Sensoren und dem bekannten Winkel, der zuvor festgelegt ist, erfasst.

7. Verfahren zur Erfassung einer Position unter Verwendung eines Linearmaßstabs- Messgeräts mit einem Maßstab und einem Linearcodierer, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

a) Neigen mehrerer Sensoren, die innerhalb des Linearcodierers unter einem vorbestimmten Winkel mit Bezug zu dem Maßstab kolinear angeordnet sind;
b) Erfassen einer Phase jedes der mehreren Sensoren unter Verwendung der mehreren Sensoren; und
c) Berechnen einer Detektionsphase des Linearcodierers auf der Grundlage der erfassten Phasen, des vorbestimmten Winkels und der anfänglichen Phasen der mehreren Sensoren.

8. Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei jeder der mehreren Sensoren mehrere Sensorelemente umfasst, und
im Schritt (b) die Phase jedes Sensors auf der Grundlage von Detektionssignalen von den mehreren Sensorelementen erfasst wird.

9. Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei
zwei Sensoren als die mehreren Sensoren vorgesehen sind, und
im Schritt (c) eine Detektionsphase des Linearcodierers berechnet wird durch
Φ₀ = (Φ_A _δ + Φ_B _δ)/2 - 2π/λ . L{sinθ + (Φ_A0 - Φ_B0 - Φ_A _δ + Φ_B _δ)/4πsinθ . cosθ}
wobei die von den zwei Sensoren erfassten Phasen jeweils Φ_A _δ, und Φ_B _δ, die anfänglichen Phasen der zwei Sensoren jeweils Φ_A0 und Φ_B0 sind, der vorbe stimmte Winkel gleich θ, eine Wellenlänge des Maßstabs gleich λ, und ein Ab stand zwischen dem Drehmittelpunkt der Sensoren und dem Mittelpunkt zwi schen den zwei Sensoren, wenn die Sensoren um den vorbestimmten Winkel θ geneigt sind, gleich L ist.