DE10037981A1

DE10037981A1 - Verschiebungsmessvorrichtung

Info

Publication number: DE10037981A1
Application number: DE10037981A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Aoki
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: JP2001050778A; GB0018962D0; GB2352810A; DE10037981B4; JP4350220B2; GB2352810B

Abstract

Eine Verschiebungsmessvorrichtung umfasst ein Skalenelement mit Skalengittern und einen Sensorkopf zum Auslesen der Skalengitter. Der Sensorkopf umfasst eine LED, eine Indexskala zum Übertragen von Ausgangslicht von der LED zu dem Skalenelement und eine Fotodetektoranordnung zum Erfassen modulierten Lichts von den Skalengittern, um Verschiebungssignale auszugeben. Die Fotodetektoranordnung umfasst ein transparentes Substrat; eine erste Fotodetektorgruppen, die in einer ersten Halbleiterdünnfilmschicht, die auf dem transparenten Substrat angeordnet ist, ausgebildet ist; einen Isolator zum Bedecken der ersten Fotodetektorgruppe und eine zweite Fotodetektorgruppe, die in einer zweiten Halbleiterdünnfilmschicht, die auf dem Isolator angeordnet ist, ausgebildet ist zum Empfangen von Licht, das Zwischenbereich zwischen den Fotodetektoren in der ersten Fotodetektorgruppe durchlaufen hat.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschiebungsmessvorrichtung wie etwa einen fotoelektrischen Codierer.

Beschreibung des Stands der Technik

Ein bekannter fotoelektrischer Codierer verwendet eine Fotodetektoranordnung, die in einem Array mit einem gewissen Abstand gebildete Fotodetektoren in Relation zu Ska lengittern umfasst, und die als Indexgitter auf der Fotodetektorseite dient. Wenn bei spielsweise die Skalierungsgitter mit einem Abstand P angeordnet sind, erlauben es mindestens vier Fotodetektoren (ein Satz), die mit einem Abstand von P/4 angeordnet sind, vierfach gegenphasige bzw. phasenverschobene Verschiebungssignale A, AB, B, BB mit jeweils einer Phasendifferenz zueinander von 90° zu erhalten. Wenn die Skalie rungsgitter einen kleineren Abstand P aufweisen und es schwierig ist, eine Fotodetek toranordnung mit dem Abstand von P/4 zu bilden, kann beispielsweise ein Arrayabstand von 3P/4 für die Fotodetektoranordnung verwendet werden. Somit können gegenphasi ge Verschiebungssignale A, BB, B, AB mit jeweils einer Phasendifferenz von 270° zu einander gemäß der Array-Reihenfolge der Fotodetektoranordnung erhalten werden.

Wenn die Skalierungsgitter einen viel kleineren Abstand, im Bereich von µm, aufweisen, ist es jedoch nicht einfach, eine Fotodetektoranordnung zu bilden. Insbesondere wenn die Fotodetektoranordnung durch Verarbeiten von Halbleiterfilmen, etwa auf einem Sub strat abgeschiedenem amorphen Silicium, hergestellt wird, führt ein Linien/Abstands- Verhältnis, das dicht an der minimalen Prozessgröße liegt, zu einem Kurzschluss zwi schen Phasen und reduziert die Ausbeute. Ferner verursachen anhaftende Schmutz- und Staubpartikel auf den Abstandsbereichen ebenso einen Kurzschluss, selbst wenn ein kleines Linien/Abstands-Verhältnis prozesstechnisch herstellbar ist.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Im Hinblick auf die oben geschilderte Sachlage liegt der vorliegenden Erfindung eine Aufgabe zugrunde, einen fotoelektrischen Codierer mit verbesserter Ausbeute und Zu verlässigkeit bereitzustellen, indem ein Linien/Abstands-Verhältnis mit einem ausrei chenden Spielraum hergestellt wird, um eine Fotodetektoranordnung mit einem im We sentlichen feinen Arrayabstand zu verwirklichen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verschiebungsmessvor richtung mit Übertragungselementen, die in Arrayform mit einem im Wesentlichen feinen Abstand angeordnet sind, zur Anwendung in Codierern anderer Arten, wie etwa kapazi tiven oder magnetischen Codierern, bereitzustellen.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verschiebungsmessvorrichtung bereit, die ein Skalenelement umfasst, das darin ausgebildete Skalengitter mit einem gewissen Ab stand entlang einer Messachse, und einen Sensorkopf, der relativ zum Skalenelement entlang der Messachse bewegbar ist, zum Auslesen der Skalengitter umfasst. Der Sen sorkopf umfasst eine Lichtquelle zum Emittieren von Licht zu dem Skalenelement, und eine Fotodetektoranordnung zum Erfassen von Licht von dem Skalenelement um meh rere Verschiebungssignale mit unterschiedlichen Phasen auszugeben. Die Fotodetek toranordnung umfasst ein Substrat, eine erste Fotodetektorgruppe, die in einem ersten geschichteten Halbleiterdünnfilm, der auf dem Substrat angeordnet ist, ausgebildet ist, und einen Isolator zum Abdecken der ersten Fotodetektorgruppe. Die Fotodetektoran ordnung umfasst ebenfalls eine zweite Fotodetektorgruppe, die in einem zweiten ge schichteten Halbleiterdünnfilm, der auf dem Isolator angeordnet ist, ausgebildet ist, zum Empfangen von Licht, das durch die Abstände zwischen den Fotodetektoren in der ers ten Fotodetektorgruppe gedrungen ist.

Erfindungsgemäß verwendet die Fotodetektoranordnung Halbleiterdünnfilme in unter schiedlichen Schichten auf dem Substrat, um die erste Fotodetektorgruppe und die zweite Fotodetektorgruppe, die über den Abständen in der ersten Fotodetektorgruppe angeordnet ist, zu bilden. Folglich besitzt die gesamte Fotodetektoranordnung einen halben Abstand relativ zu dem Abstand mit dem die ersten und zweiten Fotodetektor gruppen gebildet sind. Somit kann ein Linien/Abstands-Verhältnis in der Fotodetektor anordnung mit einem ausreichenden Spielraum hergestellt bzw. verarbeitet werden, wodurch die Ausbeute und die Zuverlässigkeit des fotoelektrischen Codierers verbessert werden.

Insbesondere umfasst in der vorliegenden Erfindung das Substrat der Fotodetektoran ordnung ein transparentes Substrat. Die ersten und zweiten Fotodetektorgruppen sind auf einer Oberfläche des transparenten Substrats geschichtet und ausgebildet, wobei die Oberfläche entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, die auf das Skalenelement hin zeigt.

In diesem Falle weist die erste und zweite Fotodetektorgruppe eine aus einem transpa renten leitenden Film gebildete untere gemeinsame Elektrode für alle Fotodetektoren; und obere Anschlusselektroden, die für einzelne Fotodetektoren gebildet sind, auf.

Ebenfalls kann erfindungsgemäß die erste Fotodetektorgruppe zumindest ein Paar an Fotodetektoren zum Ausgeben von Verschiebungssignalen mit A- und AB-Phasen um fassen, die in Bezug auf die Skalengitter um 180° zueinander phasenverschoben sind. Die zweite Fotodetektorgruppe kann ebenfalls zumindest ein Paar an Fotodetektoren zum Ausgeben von Verschiebungssignalen mit B- und BB-Phasen umfassen, die jeweils eine Phasendifferenz von 90° zu den A- und AB-Phasen aufweisen.

In diesem Falle beträgt der Arrayabstand der Fotodetektoren in den ersten und zweiten Fotodetektorgruppen (n × 1/2)P (P: Teilungsabstand der Skalengitter, n: eine ganze Zahl, n ≧ 1).

Alternativ kann die erste Fotodetektorgruppe zumindest ein Paar an Fotodetektoren zum Ausgeben von Verschiebungssignalen mit A- und B-Phasen umfassen, die in Bezug zu den Skalengittern zueinander um 90° phasenverschoben sind. Die zweite Fotodetektor gruppe kann ebenfalls zumindest ein Paar an Fotodetektoren zum Ausgeben von Ver schiebungssignalen mit AB- und BB-Phasen umfassen, die jeweils Phasendifferenzen von 180° zu den A- und B-Phasen aufweisen.

In diesem Falle beträgt der Arrayabstand der Fotodetektoren in den ersten und zweiten Fotodetektorgruppen: (n + 1/4)P (P: Teilungsabstand der Skalengitter, n: eine ganze Zahl, n ≧ 1).

Ferner umfasst erfindungsgemäß die erste Fotodetektorgruppe erste und zweite Unter gruppen, die jeweils aus mehreren Fotodetektoren bestehen, zum Ausgeben von Ver schiebungssignalen mit A- und B-Phasen. Die A-Phase besitzt eine Phasendifferenz von 90° zur B-Phase in Bezug zu den Skalengittern. Die zweite Fotodetektorgruppe umfasst einen erstenfotodetektor mit einer fotoempfindlichen Oberfläche, die ein Gebiet der ersten Untergruppe bedeckt und ein Verschiebungssignal mit einer AB-Phase entge gengesetzt zur A-Phase ausgibt. Die zweite Fotodetektorgruppe umfasst ebenfalls einen zweiten Fotodetektor mit einer fotoempfindlichen Oberfläche, die ein Gebiet der zweiten Untergruppe bedeckt, und ein Verschiebungssignal mit einer BB-Phase entgegenge setzt zur B-Phase ausgibt.

Ferner kann erfindungsgemäß die erste Fotodetektorgruppe Fotodetektoren umfassen, die parallel zueinander zum Ausgeben des Verschiebungssignals mit der A-Phase ver bunden sind. Die zweite Fotodetektorgruppe umfasst Fotodetektoren, die parallel zuein ander zum Ausgeben des Verschiebungssignals mit der B-Phase mit einer Phasendiffe renz von 90° zur A-Phase verbunden sind. Die Vorrichtung umfasst ferner eine dritte Fotodetektorgruppe, die in einem dritten geschichteten Halbleiterdünnfilm, der auf der zweiten Fotodetektorgruppe über einem Isolator angeordnet ist, gebildet ist. Die dritte Fotodetektorgruppe umfasst Fotodetektoren, die parallel zueinander zum Ausgeben des Verschiebungssignals mit der AB-Phase entgegengesetzt zur A-Phase verbunden sind. Die Vorrichtung umfasst ferner eine vierte Fotodetektorgruppe, die in einem vierten ge schichteten Halbleiterdünnfilm, der auf der dritten Fotodetektorgruppe über einem Iso lator angeordnet ist, gebildet ist. Die vierte Fotodetektorgruppe umfasst Fotodetektoren, die parallel zueinander zum Ausgeben des Verschiebungssignals mit der BB-Phase entgegengesetzt zur B-Phase verbunden sind.

Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls eine Verschiebungsmessvorrichtung bereit, die ein Skalenelement mit einem darauf ausgebildeten Signalübertragungsbereich mit ei nem gewissen Abstand entlang einer Messachse, und einen Sensorkopf, der relativ zu dem Skalenelement entlang der Messachse bewegbar angeordnet ist, umfasst. Der Sensorkopf umfasst einen Senderbereich zum Übertragen von Signalen zu den Signal übertragungsbereichen, und einen Empfängerbereich zum Empfangen von Signalen, die von den Signalübertragungsbereichen in dem Skalenelement übertragen werden. Der Senderbereich des Sensorkopfes umfasst ein Substrat; erste Transmissionsele mente, die auf dem Substrat in Arrayform ausgebildet sind; einen Isolator zum Abde cken der ersten Transmissionselemente; und zweite Transmissionselemente, die auf dem Isolator in Arrayform ausgebildet sind und eine Phasendifferenz zu den ersten Transmissionselementen aufweisen.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Verschiebungsmessvorrichtung bereit, die ein Skalenelement mit darauf ausgebildeten Skalengitter mit einem gewissen Abstand entlang einer Messachse, und einen Sensorkopf, der relativ zu dem Skalenelement entlang der Messachse bewegbar angeordnet ist, zum Auslesen der Skalengitter um fasst. Der Sensorkopf umfasst eine Lichtquelle zum Emittieren von Licht zu dem Ska lenelement, und eine Fotodetektoranordnung zum Erfassen von Licht von dem Skalen element, um mehrere Verschiebungssignale mit unterschiedlichen Phasen auszugeben. Die Fotodetektoranordnung umfasst ein Substrat; eine erste auf dem Substrat ausgebil dete Wellenleitergruppe zum Empfangen von Licht von dem Skalenelement und zum Übertragen des Lichts als optische Signale; und eine Mantelschicht zum Abdecken der ersten Wellenleitergruppe. Die Fotodetektoranordnung umfasst ebenfalls eine zweite auf der Mantelschicht ausgebildete Wellenleitergruppe zum Empfangen von Licht, das durch Abstände zwischen Wellenleiter in der ersten Wellenleitergruppe übertragen wird, und zum Übertragen dieses Lichts als optische Signale.

Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls wirkungsvoll in der Fotodetektoranordnung ver wendbar, die Wellenleiter zum einfachen Empfangen und Übertragen von Licht anstelle von aktiven Fotodetektorelementen verwendet. In diesem Falle sind die erste Wellen leitergruppe und die zweite Wellenleitergruppe durch die Mantelschicht beschichtet und mit einem 1/2-Teilungsabstandsunterschied zueinander in Arrayform angeordnet. Dieser Aufbau kann den Abstand in der gesamten Fotodetektoranordnung verringern.

Ferner können erfindungsgemäß die Transmissionselemente im Wesentlichen mit ei nem feinen Abstand in einem elektrostatischen kapazitiven Codierer und einem magne tischen Codierer in Arrayform angeordnet werden, um damit eine hohe Auflösung zu erreichen. Insbesondere können (a) die Signale über kapazitive Kopplung zwischen dem Senderbereich und den Signalübertragungsbereichen und zwischen den Signalübertra gungsbereichen und dem Empfängerbereich übertragen werden. In diesem Falle um fassen die ersten und zweiten Transmissionselemente Transmissionselektroden. Alter nativ können die Signale (b) durch magnetische Kopplung zwischen dem Sendebereich und den Signalübertragungsbereichen und zwischen den Signalübertragungsbereichen und dem Empfängerbereich übermittelt werden. In diesem Falle umfassen die ersten und zweiten Transmissionselemente Transmissionswindungen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen:

Fig. 1A einen Aufbau eines fotoelektrischen Codierers gemäß einer ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1B einen Querschnitt entlang einer Linie A-A' in Fig. 1A;

Fig. 2A einen Aufbau einer Fotodetektoranordnung in der obigen Ausführungsform;

Fig. 2B einen Querschnitt entlang einer Linie B-B' aus Fig. 2A;

Fig. 2C einen Aufbau einer weiteren Fotodetektoranordnung in der obigen Ausfüh rungsform;

Fig. 2D einen Querschnitt entlang einer Linie B-B' aus Fig. 2C;

Fig. 3 einen Aufbau einer Fotodetektoranordnung in einem fotoelektrischen Codie rer gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 einen Aufbau einer Fotodetektoranordnung in einem fotoelektrischen Codie rer gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 einen Aufbau einer Fotodetektoranordnung in einem fotoelektrischen Codie rer gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 einen Aufbau einer Fotodetektoranordnung in einem fotoelektrischen Codie rer gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7A einen Querschnitt, der die Querschnittsstruktur der Fotodetektoranordnung in der obigen Ausführungsform entlang einer Linie A-A' aus Fig. 6 zeigt;

Fig. 7B eine Querschnittsansicht der Fotodetektoranordnung in der obigen Ausfüh rungsform entlang einer Linie B-B in Fig. 6;

Fig. 8 einen Aufbau eines kapazitiven Codierers gemäß einer sechsten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer Anordnung von Transmissionselektroden in dem obigen kapazitiven Codierer;

Fig. 10 einen Aufbau eines magnetischen Codierers gemäß einer siebten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 11 eine Querschnittsansicht, die eine Anordnung von Transmissionswindungen in dem obigen magnetischen Codierer zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Die Fig. 1A und 1B sind eine Draufsicht auf einen fotoelektrischen Codierer gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Querschnittsansicht ent lang einer Linie A-A'. Der fotoelektrische Codierer umfasst ein Skalenelement 1 und einen Sensorkopf 2. Der Sensorkopf 2 ist gegenüber von und mit einem gewissen Ab stand zu dem Skalenelement 1 angeordnet und relativ entlang einer Messachse x des Skalenelements 1 bewegbar, um Skalengitter auszulesen.

Das Skalenelement 1 umfasst Skalengitter 11, die auf einem Substrat 10, etwa einem Glassubstrat, mit einem gewissen Teilungsabstand P in Arrayform gebildet sind. Insbe sondere in dieser Ausführungsform ist das Skalenelement 1 vom reflektierenden Typ und die Skalengitter 11 besitzen eine Anordnung von abwechselnd reflektierenden und nicht reflektierenden Bereichen.

Der Sensorkopf 2 umfasst eine LED 3 als eine Lichtquelle, eine Indexskala 4 zum Mo dulieren von Ausgangslicht, das von der LED 3 emittiert wird, um das Skalenelement 1 zu beleuchten, und eine Fotodetektoranordnung 5 zum Empfangen von Licht, das von dem Skalenelement 1 reflektiert wird, um Verschiebungssignale auszugeben.

Die Indexskala 4 umfasst Indexgitter 41, die auf einem transparenten Substrat, etwa einem Glassubstrat, mit beispielsweise dem gleichen Teilungsabstand wie der von den Skalengittern 11, in Arrayform ausgebildet sind. Die Fotodetektoranordnung 5 umfasst Fotodetektoren 51, die aus dünnen Filmen eines Halbleiters, etwa aus amorphen Silici um, auf einem transparenten Substrat 50, etwa einem Glassubstrat, mit einem gewissen Teilungsabstand in Bezug zu den Skalengittern 11 gebildet sind.

Fig. 2A und 2B sind eine Draufsicht, die einen speziellen Aufbau der Fotodetektoran ordnung 5 zeigt, und eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B'. Wie dort darge stellt ist, umfasst die Detektoranordnung 5 auf dem transparenten Substrat 50 eine erste Fotodetektorgruppe 51a und eine zweite Fotodetektorgruppe 51b, die in zwei getrennten Schichten aufgetragen sind. Die erste Fotodetektorgruppe 51a umfasst Fotodioden 22 aus amorphen Silicium, die auf einem transparenten leitfähigen Film 21, etwa einem ITO-Film, der als eine gemeinsame Elektrode aus dem transparenten Substrat 50 gebil det ist, in Arrayform gebildet sind. Insbesondere umfasst jede der Fotodioden 22 einen laminierten Film, der aus einem p-Schicht, einer i-Schicht und einer n-Schicht, die der Reihe nach auf dem transparenten Substrat 50 abgeschieden wurden, besteht, und ei ner Anschlusselektrode 23 auf der oberen Oberfläche des laminierten Films. Die An schlusselektrode 23 ist eine Ni-Elektrode.

Die erste Fotodetektorgruppe 51a kann durch den folgenden Prozess hergestellt wer den. Zunächst wird der transparente leitende Film 21 auf dem transparenten Substrat 50 gebildet, anschließend werden die p-, i- und n-Schichten der amorphen Siliciumfilme auf dem transparenten leitfähigen Film 21 abgeschieden, und anschließend erfolgt eine Ab scheidung eines Ni-Films auf der oberen Oberfläche der amorphen Siliciumfilme. Als nächstes wird der Ni-Film mittels eines Lithografieprozesses strukturiert. Die amorphen Siliciumfilme werden anschließend unter Verwendung einer Maske der strukturierten Ni- Elektroden geätzt, um einzelne Fotodioden zu separieren.

Die so gebildete erste Fotodetektorgruppe 51a wird mit einem Isolator 24, etwa einem Siliciumoxid, bedeckt. Vorzugsweise wird die obere Oberfläche des Isolators 24 eben gemacht. Anschließend wird eine zweite gemeinsame Elektrode oder transparenter lei tender Film 25 auf dem Isolator 24 gebildet. Auf dem transparenten leitenden Film 25 werden Fotodioden 26 aus amorphen Silicium für die zweite Fotodetektorgruppe 51b gebildet. Es werden Anschlusselektroden 27 auf den oberen Oberflächen dieser Fotodi oden 26 gebildet. Der Aufbau der zweiten Fotodetektorgruppe 51b und das Verfahren zu deren Herstellung sind ähnlich zu dem der ersten Fotodetektorgruppe 51a. Die obere Oberfläche der zweiten Fotodetektorgruppe 51b wird mit einem Isolator 28 zur Passivie rung bedeckt.

Die Fotodetektoranordnung 5 gemäß dieser Ausführungsform empfängt Licht von dem transparenten Substrat 50. Das heißt, das von dem Skalenelement 1 reflektierte Licht tritt über das transparente Substrat 50 in die erste Fotodetektorgruppe 51a ein. Das das transparente Substrat 50 und die Abstände bzw. Zwischenräume in der ersten Fotode tektorgruppe 51a durchdringende Licht tritt in die zweite Fotodetektorgruppe 51b ein.

Die ersten und zweiten Fotodetektorgruppen 51a und 51b der Fotodetektoranordnung 5 dieser Ausführungsform umfassen Fotodetektoren, die mit einem gewissen Teilungsab stand in Arrayform angeordnet sind, um vierfach gegenphasige bzw. phasenverschobe ne Verschiebungssignale auszugeben. Insbesondere sind in der ersten Fotodetektor gruppe 51a Fotodetektoren mit einem Teilungsabstand von 3P/2 angeordnet, wobei P der Teilungsabstand der Skalengitter ist. In der zweiten Fotodetektorgruppe 51b sind Fotodetektoren mit einem Teilungsabstand von 3P/2 aber um einen Teilungsabstand von 3P/4 zur ersten Fotodetektorgruppe 51a verschoben angeordnet. Wenn vierfach gegenphasige Verschiebungssignale mit jeweils einer Phasendifferenz von 90° zuein ander als A-, B-, AB- und BB-Phasen definiert sind, werden die Anschlusselektroden in der ersten Fotodetektorgruppe 51a abwechselnd mit einer Signalleitung 31a für eine A- Phase und einer Signalleitung 31c für eine AB-Phase verbunden. Die Anschlusselektro den in der zweiten Fotodetektorgruppe 51b werden abwechselnd mit einer Signalleitung 31b für die BB-Phase und einer Signalleitung 31d für die B-Phase verbunden. Folglich kann die Fotodetektoranordnung 5 Verschiebungssignale mit A-, BB-, AB-, B-Phasen mit einer Differenz von 3P/4 des Teilungsabstands (= 270°) zueinander erzeugen.

Wie aus dem Obigen hervorgeht umfasst die Fotodetektoranordnung 5 die erste Foto detektorgruppe 51a und die zweite Fotodetektorgruppe 51b, die in verschiedenen Schichten gebildet sind. Folglich haben die erste und zweite Fotodetektorgruppe 51a und 51b einen Arrayabstand, der doppelt so groß ist, als der der Fotodetektoranordnung 5. Diese Struktur verwirklicht ein einfacheres Herstellen mit einem ausreichenden Spiel raum bei einem Gitterteilungsabstand P geringer Dimension und verbessert die Aus beute und die Zuverlässigkeit für die Fotodetektoranordnung.

Die Fig. 2C und 2D sind eine Draufsicht, die einen speziellen Aufbau einer weiteren Fo todetektoranordnung 5' zeigt, und eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B'. In diesem Falle sind, wie dargestellt, die Anschlusselektroden in der ersten Fotodetektor gruppe 51a abwechselnd mit einer Signalleitung 31a für die A-Phase und einer Signal leitung 31d für die B-Phase verbunden. Die Anschlusselektroden in der zweiten Foto detektorgruppe 51b sind abwechselnd mit einer Signalleitung 31c für die AB-Phase und einer Signalleitung 31b für die BB-Phase verbunden. Insbesondere sind in der ersten Fotodetektorgruppe 51a Fotodetektoren mit einem Teilungsabstand von 5P/4 angeord net. In der zweiten Fotodetektorgruppe 51b sind Fotodetektoren mit einem Teilungsab stand von 5P/4 aber um einen Abstand von P/2 von der ersten Fotodetektorgruppe 51a verschoben angeordnet. Folglich kann die Fotodetektoranordnung 5' Verschiebungssig nale mit A-, AB-, B-, BB-Phasen mit einer Differenz von 3P/4 des Teilungsabstands (= 270°) zueinander erzeugen.

Dieser Aufbau ermöglicht eine einfachere Herstellung mit einem ausreichenden Spiel raum bei einem Gitterteilungsabstand P geringer Dimension und verbessert die Aus beute und die Zuverlässigkeit der Fotodetektoranordnung.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

Wenn der Skalengitterabstand P größer ist, kann der Arrayabstand der Fotodetektoran ordnung 5 beispielsweise bei P/4 festgelegt werden. Fig. 3 zeigt entsprechend zu Fig. 2A eine derartige Gestaltung für eine Fotodetektoranordnung 5 einer zweiten Ausfüh rungsform, die den gleichen Querschnittaufbau wie in der ersten Ausführungsform auf weist. In diesem Falle, wie in Fig. 3 dargestellt, werden die ersten und zweiten Fotode tektorgruppen 51a und 51b so festgelegt, dass sie einen Teilungsabstandunterschied von P/4 zueinander aufweisen, und die Fotodetektoren in diesen Gruppen werden mit einem Teilungsabstand von P/2 angeordnet und gebildet. Somit können von der die ersten und zweiten Fotodetektorgruppen 51a und 51b enthaltenden Fotodetektoranord nung 5 gegenphasige Verschiebungssignale mit A, B, AB und BB-Phasen mit einer Phasendifferenz von 90° zueinander in der Reihenfolge der Anordnung erhalten werden.

Die Fotodetektoranordnung 5 in dieser Ausführungsform besitzt ebenfalls eine doppelt geschichtete Struktur. Somit ist der tatsächliche Teilungsabstand zum Herstellen des Gerätes doppelt so groß als der schließlich erreichte Gerätearrayabstand, wodurch die Ausbeute und die Zuverlässigkeit der Detektoranordnung verbessert wird.

In den vorhergehenden Ausführungsformen sind die ersten und zweiten Fotodetektor gruppen 51a und 51b beispielhaft so ausgeführt, um ein Linien/Abstands-Verhältnis auf zuweisen, das nicht gleich 1/1 ist, da ein Abstand bzw. Zwischenraum etwas größer als eine Linie hergestellt wird. Das Linien/Abstands-Verhältnis kann als 1/1 gestaltet wer den, um Fotodetektoren mit keinem dazwischenliegenden internen Abstand in der ge samten Fotodetektoranordnung aufzureihen.

DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsstruktur einer Fotodetektoranordnung 5 in einem fotoelekt rischen Codierer gemäß einer dritten Ausführungsform. In dieser vorliegenden Ausfüh rungsform werden die erste Fotodetektorgruppe 51a und die zweite Fotodetektorgruppe 51b auf dem transparenten Substrat 50, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform, ge bildet. Anschließend werden eine dritte Fotodetektorgruppe 51c und eine viere Fotode tektorgruppe 51d wiederum auf diesen Fotodetektorgruppen 51a und 51b geschichtet angeordnet. Zur gegenseitigen Isolierung der Schichten der Fotodetektorgruppen 51a, 51b, 51c und 51d wird ein Isolator 41 ähnlich wie in den vorhergehenden Ausführungs formen verwendet.

Jede der ersten bis vierten Fotodetektorgruppen 51a bis 51d umfasst mehrere Fotode tektoren, die mit einem Teilungsabstand P angeordnet und parallel zueinander verbun den sind. Diese Fotodetektorgruppen 51a-d werden in einer Art und Weise gebildet, dass sie eine Phasendifferenz von P/4 zueinander aufweisen, wodurch sie Verschie bungssignale von A, B, AB und BB-Phasen ausgeben.

Dieser Aufbau gewährleistet einen großen Bereich zwischen benachbarten Elementen beim Herstellen jeder Fotodetektorgruppe, um damit eine Anordnung mit Elementen mit einem Teilungsabstand von P/4 in der gesamten Fotodetektoranordnung zu erhalten; diese Struktur kann zur Herstellung eines fotoelektrischen Codierers mit feinen Skalen gittern mit einer hohen Ausbeute verwendet werden.

VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsstruktur einer Fotodetektoranordnung 5 in einem fotoelekt rischen Codierer gemäß einer vierten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform um fasst die auf dem transparenten Substrat 50 gebildete erste Fotodetektorgruppe 51a eine erste Untergruppe 51aa, die aus mehreren Fotodioden 22a besteht, die mit einem Teilungsabstand von P angeordnet sind; und eine zweite Untergruppe 51 ab, die aus mehreren Fotodioden 22b besteht, die mit dem gleichen Teilungsabstand angeordnet sind. Die erste Untergruppe 51aa und die zweite Untergruppe 51ab sind derart ausge bildet, dass sie eine Phasendifferenz von 90° zueinander aufweisen. Für die A-Phase sind die mehreren Fotodioden 22a in der ersten Untergruppe 51aa parallel zueinander verbunden; und für die B-Phase sind die mehreren der Fotodioden 22b in der zweiten Untergruppe 51ab parallel zueinander verbunden.

Die zweite Fotodetektorgruppe 51b, die mittels eines Isolators über der ersten Fotode tektorgruppe 51a geschichtet ist, umfasst zwei Fotodioden 26a und 26b, die so ausge bildet sind, dass sie fotoempfindliche Oberflächen zur Bedeckung der gesamten ersten und zweiten Untergruppen 51aa und 51 ab aufweisen.

Wenn die Anschlusselektroden auf den Fotodioden 22a und 22b einen Lichtdurchgang nicht zulassen, dient die erste Fotodetektorgruppe 51a als optisches Abschirmgitter. Somit empfängt die Fotodiode 26a in der zweiten Fotodetektorgruppe 51b Licht, das durch Abstände bzw. Zwischenräume zwischen den Fotodioden 22a der ersten Unter gruppe 51aa in der ersten Fotodetektorgruppe 51a hindurchgetreten ist, und gibt ein Verschiebungssignal mit einer AB-Phase aus. Die andere Fotodiode 26b in der zweiten Fotodetektorgruppe 51b empfängt Licht, das durch die Abstände bzw. Zwischenräume zwischen den Fotodioden 22b der zweiten Untergruppe 51 ab in der ersten Fotodetek torgruppe 51a hindurchgetreten ist, und gibt ein Verschiebungssignal mit einer BB- Phase aus.

Mit dieser Ausführungsform ist es ebenfalls möglich, die gleiche Wirkung wie in den vor hergehenden Ausführungsformen zu erreichen.

Die fotoelektrischen Codierer gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die obi gen Ausführungsformen beschränkt. Wie zuvor beschrieben wurde, verwendet die Foto detektoranordnung der vorhergehenden Ausführungsformen ein transparentes Substrat, und es werden Fotodetektoren auf einer Oberfläche des transparenten Substrats aufge tragen und gebildet, die der Oberfläche gegenüberliegt, die zu dem Skalenelement hin weist, um über das transparente Substrat übertragenes Licht zu empfangen. Die Ober fläche zum Empfangen von Licht kann jedoch eine Oberfläche sein, auf die die Fotode tektoren aufgetragen sind. Wenn in diesem Falle ein Metall für die Anschlusselektroden auf den Fotodetektoren verwendet wird, müssen die Anschlusselektroden und die trans parente gemeinsame Elektrode vertauscht werden. Ferner ist es nicht notwendig, dass das Substrat transparent ist.

Obwohl in den obigen Ausführungsformen eine Vorrichtung zum Erhalten von vierfach gegenphasigen Verschiebungssignalen beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung in gleicher Weise auf einen fotoelektrischen Codierer zur Erhaltung dreifach phasenver schobener Verschiebungssignale mit jeweils einem Phasenunterschied von 120° zuein ander angewendet werden.

FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 6 zeigt einen Aufbau einer weiteren Fotodetektoranordnung 5a, die der Fotodetek toranordnung 5 in der ersten Ausführungsform entspricht. Es werden dabei einfache optische Wellenleiter 302a und 302b ohne aktive Gebiete als Fotodetektoren verwendet.

Fig. 7A und 7B sind Querschnittsansichten entlang der Linien A-A' und B-B' in Fig. 6. Die optischen Wellenleiter 302a und 302b sind ebene Wellenleiter (Kernschichten), die durch Abscheiden und Ätzen dünner Filme gebildet sind.

Die ersten Wellenleiter 302a sind mit einem Teilungsabstand von 3P/2 auf einem Sub strat 301 angeordnet und in einer Mantelschicht 303 vergraben. Die zweiten Wellenleiter 302b sind auf der Mantelschicht 303 mit einer Differenz eines 1/2-Teilungsabstands von der Anordnung der ersten Wellenleiter 302a angeordnet. Eine weitere Mantelschicht 304 ist auf den zweiten Wellenleitern 302b ausgebildet. Diese Wellenleiter 302a und 302b sind in Streifenform ausgebildet, die sich entlang einer Richtung senkrecht zur Mess achse der Skala erstrecken und parallel zum Substrat 301 angeordnet sind. Licht aus der Skala wird nicht auf eine Endfläche des Wellenleiters sondern auf eine Oberfläche senkrecht zur Endfläche gekoppelt.

Insbesondere wird in dieser Ausführungsform Licht über die äußere Oberfläche der Mantelschicht 304 in die Wellenleiter 302a und 302b eingekoppelt. Zu diesem Zweck sind Gitter 305 als optische Koppler an der äußeren Oberfläche der oberen Mantel schicht 304 ausgebildet, um das Licht in effizienter Weise in die Wellenleiter 302a und 302b einzuführen. Die Gitter 305 können durch Belichtung mit Interferenzmustern und durch Ätzen der Mantelschicht gebildet werden.

Derart geformte Gitter 305 können Licht beugen, das von der Skala in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zum Substrat 301 ist, wie dies im Querschnitt der Fig. 7B gezeigt ist, unter einem Winkel θ in die Mantelschicht 304 eintritt, und dieses in die Wellenleiter 302a und 302b einkoppeln. Der Winkel θ wird dargestellt durch dsinθ = mλ (d: Gitterteilungsabstand, λ: Wellenlänge der Lichtquelle, m: eine ganze Zahl).

Wenn das Substrat 301 transparent ist, kann Licht in die Wellenleiter 302a und 302b durch das Substrat 301 eintreten.

Ein Bündel von Glasfasern 307 ist mit einem der Endbereiche der Wellenleiter 302a und 302b über ein Verbindungselement 306 verbunden. Das Glasfaserbündel 307 wird als ein optischer Übertragungsweg 308 verwendet, um optische Signale, die von den Wel lenleitern 302a und 302b erhalten werden, an eine nicht dargestellte Messvorrichtung zu übertragen.

Die Wellenleiter 302a und 302b sind in einer doppelt geschichteten Struktur gebildet und mit einem Teilungsabstand von 3P/4 angeordnet, wobei P der Skalenteilungsabstand für die gesamte Struktur ist. Vier Wellenleiter bilden einen Satz, um vierfach gegenphasige optische Signale A-, BB-, B- und AB-Phasen zu erhalten.

In dieser Ausführungsform ist ebenfalls die doppelt geschichtete Struktur der Wellenlei ter zum Aufbau der Fotodetektoranordnung verwendbar, um eine Anordnung von Foto detektoren mit einem feinen Teilungsabstand, der dem halben tatsächlichen herzustel lenden Teilungsabstand entspricht, zu erhalten.

Obwohl zwei Schichten von Wellenleitern für die Wirkung zumindest ausreichend sind, können mehrere Schichten mit Wellenleitern aufgetragen werden, ähnlich wie in der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform.

SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausführungsform, die eine Anwendung der vorliegenden Erfin dung auf einen kapazitiven Codierer darstellt. Der kapazitive Codierer umfasst ein Ska lenelement 1 und einen Sensorkopf 2, der dem Skalenelement gegenüberliegt, ähnlich wie bei dem fotoelektrischen Codierer. Auf dem Skalenelement 1 sind Transferelektro den 102 mit einem gewissen Teilungsabstand angeordnet und gebildet. Auf dem Sen sorkopf 2 sind Transmissionselektroden bzw. Sendeelektroden 101 und eine Empfän gerelektrode 103 angeordnet, die kapazitiv an die Transferelektroden 102 ankoppeln.

Die Sendeelektroden 101 sind mit einem gewissen Teilungsabstand in Bezug zu den Transferelektroden 102, die auf dem Skalenelement 1 aufgereiht sind, angeordnet.

Die Anordnung der Sendeelektroden 101 umfasst, wie dies in der Querschnittsansicht der Fig. 9 gezeigt ist, erste, auf einem Substrat 100 angeordnete Transmissionselektro den 101a, und darauf über einem Zwischenschichtisolator 104 angeordnete zweite Transmissionselektroden 101b. Die Zweiten Transmissionselektroden 101b sind an Ab ständen bzw. Zwischenbereichen zwischen den aufgereihten ersten Transmissionselekt roden 101a angeordnet, um gegenphasige Transmissionselektroden mit beispielsweise unterschiedlichen Phasen von A, B, C und D zu bilden, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist.

In dieser Ausführungsform sind mehrere Transmissionselektroden in zwei separate Schichten angeordnet, um einen Teilungsabstand von PO/2 für die gesamten Transmis sionselektroden zu erhalten, wobei PO ein Arrayabstand für Transmissionselektroden in jeder Schicht ist. Somit kann eine Elektrodenanordnung mit einem feinen Teilungsab stand erhalten werden.

SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Ausführungsform, die eine Anwendung der vorliegenden Erfindung in einem magnetischen (induktiven) Codierer ist. Der magnetische Codierer umfasst ein Skalenelement 1 und einen Sensorkopf 2, der dem Skalenelement gegenü berliegt, ähnlich wie bei dem fotoelektrischen Codierer. Auf dem Skalenelement 1 sind Übertragungswindungen 202 mit einem gewissen Teilungsabstand angeordnet und ausgebildet. Auf dem Sensorkopf 2 sind Transmissionswindungen 201 und eine Emp fängerwindung 203 angeordnet, die magnetisch an die Übertragungswindungen 202 ankoppeln. Die Transmissionswindungen 201 sind mit einem gewissen Teilungsabstand in Bezug zu den Übertragungswindungen 202, die auf dem Skalenelement 1 aufgereiht sind, angeordnet.

Die Anordnung der Transmissionswindungen 201 umfasst, wie dies im Querschnitt der Fig. 11 gezeigt ist, auf einem Substrat 200 angeordnete erste Transmissionswindungen 201a, und darüber mittels einem Zwischenschichtisolator 204 angeordneten zweite Transmissionswindungen 201b. Die zweiten Transmissionswindungen 201b sind an Abständen bzw. Zwischenräumen zwischen den aufgereihten ersten Transmissionswin dungen 201a angeordnet, um gegenphasige Transmissionswindungen mit beispielswei se unterschiedlichen Phasen von A, B, C und D, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, zu bil den.

In dieser Ausführungsform sind mehrere Transmissionswindungen in zwei separaten Schichten angeordnet, um einen Teilungsabstand von P1/2 für die gesamten Transmis sionswindungen zu erreichen, wobei P1 ein Arrayabstand für die Transmissionswindun gen in jeder Schicht ist. Somit kann eine Windungsanordnung mit einem feinen Tei lungsabstand erhalten werden.

Wie aus dem Obigen hervorgeht kann gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Bil dung einer Fotodetektoranordnung mit vielfach geschichteten Fotodetektorgruppen ein fotoelektrischer Codierer mit verbesserter Ausbeute und Zuverlässigkeit erhalten wer den, indem ein Linien/Abstands-Verhältnis mit einem ausreichenden Spielraum bzw. Toleranzbereich hergestellt wird, um eine Fotodetektoranordnung mit einem im Wesent lichen feinen Arrayabstand zu verwirklichen.

Ferner kann erfindungsgemäß mit der Verwendung einer doppelt geschichteten Struktur für das Transmissionselementarray der Senderbereiche im Sensorkopf, der dem Ska lenelement gegenüberliegt, eine Verschiebungsmessvorrichtung in einem elektrostati schen, kapazitiven magnetischen Codierer erhalten werden, die Transmissionselemente aufweist, die mit einem im Wesentlichen feinen Abstand angeordnet sind.

Für den Fachmann, der im Besitz der Beschreibung der Ausführungsformen in Überein stimmung der vorliegenden Erfindung ist, sind weitere Ausführungsformen und Variatio nen der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Daher sollte die Erfindung nicht auf die of fenbarten Ausführungsformen eingeschränkt betrachtet werden, sondern sollte vielmehr als lediglich durch den Grundgedanken und den Schutzbereich der angefügten Ansprü che abgegrenzt gesehen werden.

Figurenbeschreibung

Fig. 2B, Fig. 2D, 4, 5 von der Skala reflektiertes Licht

Fig. 7A Schnitt A-A'

Fig. 7B Schnitt B-B'

Claims

1. Verschiebungsmessvorrichtung mit:
einem Skalenelement mit Skalengitter, die darauf mit einem gewissen Teilungsab stand entlang einer Messachse gebildet sind; und
einem Sensorkopf zum Auslesen der Skalengitter, der relativ zu dem Skalenele ment entlang der Messachse bewegbar ist, wobei der Sensorkopf umfasst:
eine Lichtquelle zum Emittieren von Licht zu dem Skalenelement; und
eine Fotodetektoranordnung zum Erfassen von Licht von dem Skalenelement, um mehrere Verschiebungssignale mit unterschiedlichen Phasen auszugeben, wobei die Fotodetektoranordnung umfasst:
ein Substrat;
eine erste Fotodetektorgruppe, die in einer ersten Halbleiterdünnfilmschicht, die auf dem Substrat angeordnet ist, gebildet ist;
einen Isolator zum Bedecken der ersten Fotodetektorgruppe; und
eine zweite Fotodetektorgruppe, die in einer zweiten Halbleiterdünnfilmschicht, die auf dem Isolator angeordnet ist, gebildet ist, zum Empfangen von Licht, das Zwi schenbereiche zwischen den Fotodetektoren in der ersten Fotodetektorgruppe durchlaufen hat.

2. Die Verschiebungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Substrat ein transparentes Substrat ist, die ersten und zweiten Fotodetektorgruppen auf einer Oberfläche des transparenten Substrats geschichtet und ausgebildet sind, und wobei die andere Oberfläche auf das Skalenelement hinzeigt.

3. Die Verschiebungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei jede der ersten und zweiten Fotodetektorgruppen eine untere gemeinsame Elektrode, die aus einem transparenten leitenden Film gebildet ist für alle Fotodetektoren; und obere An schlusselektroden für einzelne Fotodetektoren aufweist.

4. Die Verschiebungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Fotode tektorgruppe zumindest ein Paar an Fotodetektoren zum Ausgeben von Verschie bungssignalen mit A- und AB-Phasen, die zueinander um 180° in Bezug zu den Skalengittern phasenverschoben sind, aufweist, und wobei die zweite Fotodetek torgruppe zumindest ein Paar von Fotodetektoren zum Ausgeben von Verschie bungssignalen von B- und BB-Phasen aufweist, wobei die B- und BB-Phasen zu den A- und AB-Phasen jeweils eine Phasendifferenz von 90° aufweisen.

5. Die Verschiebungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Fotode tektorgruppe zumindest ein Paar an Fotodetektoren zum Ausgeben von Verschie bungssignalen mit A- und B-Phasen umfasst, die zueinander in Bezug zu den Skalengittern um 90° phasenverschoben sind, und wobei die zweite Fotodetektor gruppe zumindest ein Paar an Fotodetektoren zum Ausgeben von Verschiebungs signalen von AB- und BB-Phasen umfasst, wobei die AB- und BB-Phasen jeweils zu den A- und B-Phasen eine Phasendifferenz von 180° aufweisen.

6. Die Verschiebungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Fotode tektorgruppe eine erste und eine zweite, jeweils aus mehreren Fotodetektoren be stehenden Untergruppe zum Ausgeben von Verschiebungssignale mit A- und B- Phasen umfasst, wobei die A-Phase eine Phasendifferenz von 90° zu der B-Phase in Bezug den den Skalengittern aufweist, und wobei die zweite Fotodetektorgruppe umfasst:
einen ersten Fotodetektor mit einer fotoempfindlichen Oberfläche, die ein Gebiet der ersten Untergruppe bedeckt, zum Ausgeben eines Verschiebungssignals mit AB-Phase entgegengesetzt zur A-Phase; und
einen zweiten Fotodetektor mit einer fotoempfindlichen Oberfläche, die ein Gebiet der zweiten Untergruppe bedeckt, zum Ausgeben eines Verschiebungssignals mit BB-Phase entgegengesetzt zur B-Phase.

7. Die Verschiebungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Fotode tektorgruppe Fotodetektoren umfasst, die zum Ausgeben des Verschiebungssig nals mit der A-Phase parallel zueinander verbunden sind, und wobei die zweite Fotodetektorgruppe Fotodetektoren umfasst, die zum Ausgeben des Verschie bungssignals mit der B-Phase mit einer Phasendifferenz von 90° zur A-Phase pa rallel zueinander verbunden sind, wobei die Vorrichtung weiterhin umfasst:
eine dritte Fotodetektorgruppe, die in einer dritten Halbleiterdünnfilmschicht, die mittels eines Isolators auf der zweiten Fotodetektorgruppe angeordnet ist, ausge bildet ist, wobei die dritte Fotodetektorgruppe Fotodetektoren umfasst, die zum Ausgeben des Verschiebungssignals mit AB-Phase entgegengesetzt zur A-Phase parallel zueinander verbunden sind; und
eine vierte Fotodetektorgruppe, die in einer vierten Halbleiterdünnfilmschicht, die mittels eines Isolators auf der dritten Fotodetektorgruppe angeordnet ist, ausgebil det ist, wobei die vierte Fotodetektorgruppe Fotodetektoren umfasst, die zum Aus geben des Verschiebungssignals mit BB-Phase entgegengesetzt zur B-Phase pa rallel zueinander verbunden sind.

8. Verschiebungsmessvorrichtung mit:
einem Skalenelement mit darauf mit einem gewissen Teilungsabstand entlang ei ner Messachse gebildeten Signaltransferbereich; und
einem Sensorkopf, der relativ zu dem Skalenelement entlang der Messachse be wegbar ist, wobei der Sensorkopf umfasst:
einen Senderbereich zum Übertragen von Signalen zu den Signaltransferberei chen; und
einen Empfängerbereich zum Empfangen von Signalen, die von den Signaltrans ferbereichen in dem Skalenelement übertragen werden, wobei der Senderbereich des Sensorkopfes umfasst:
ein Substrat;
erste Transmissionselemente, die auf dem Substrat angeordnet und gebildet sind;
einen Isolator zum Bedecken der ersten Transmissionselemente; und
zweite Transmissionselemente, die auf dem Isolator angeordnet und gebildet sind und eine Phasendifferenz zu den ersten Transmissionselementen aufweisen.

9. Die Verschiebungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Signale durch kapazitive Kopplungen zwischen dem Senderbereich und den Signaltransferberei chen und zwischen den Signaltransferbereichen und dem Empfängerbereich über tragen werden, und wobei die ersten und zweiten Transmissionselemente Trans missionselektroden umfassen.

10. Die Verschiebungsmessvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Signale durch magnetische Kopplungen zwischen dem Senderbereich und den Signaltransferbe reichen und zwischen den Signaltransferbereichen und dem Empfängerbereich ü bertragen werden, und wobei die ersten und zweiten Transmissionselemente Transmissionswindungen umfassen.

11. Verschiebungsvorrichtung mit:
einem Skalenelement mit darauf mit einem gewissen Abstand entlang einer Mess achse gebildeten Skalengittern; und
einem Sensorkopf, der zu dem Skalenelement entlang der Messachse relativ be wegbar ist, zum Auslesen der Skalengitter, wobei der Sensorkopf umfasst:
eine Lichtquelle zum Emittieren von Licht zu dem Skalenelement; und
eine Fotodetektoranordnung zum Erfassen von Licht aus dem Skalenelement, um mehrere Verschiebungssignale mit verschiedenen Phasen auszugeben, wobei die Fotodetektoranordnung umfasst:
ein Substrat;
eine auf dem Substrat gebildete erste Wellenleitergruppe zum Empfangen von Licht von dem Skalenelement und zum Übertragen des Lichts als optische Signa le;
eine Mantelschicht zum Bedecken der ersten Wellenleitergruppe; und
eine auf der Mantelschicht gebildete zweite Wellenleitergruppe zum Empfangen von Licht das durch Zwischenbereiche zwischen Wellenleiter in der ersten Wel lenleitergruppe übertragen wird und zum Übertragen dieses Lichts als optische Signale.