DE102008013164A1 - Material measure for optical position measuring unit, which operates with light of central wavelength, comprises substrate with two areas, which code position information, which is selected with light of wavelength - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Maßverkörperung für ein optisches Positionsmessgerät. Eine solche Maßverkörperung weist Strukturen auf, die mit optischen Mitteln ausgelesen werden können und eine Positionsinformation enthalten. Weiter betrifft die Erfindung ein optisches Positionsmessgerät, das an die erfindungsgemäße Maßverkörperung angepasst ist. Solche Positionsmessgeräte dienen dem Ermitteln der Position von beweglichen Elementen in Maschinen verschiedenster Art.The The invention relates to a material measure for an optical position measuring device. Such a material measure has structures that are read out by optical means can and contain position information. Further the invention relates to an optical position measuring device, that of the material measure according to the invention is adjusted. Such position measuring devices are used to determine the Position of moving elements in machines of various kinds Art.
Ein einfacher Maßstab in einem optischen Positionsmessgerät trägt helle und dunkle Bereiche, deren Überlagerung mit hellen und dunklen Bereichen auf einer gegenüber dem Maßstab beweglichen Abtastplatte detektiert werden. Hierzu fällt Licht einer Lichtquelle auf einen Sensor, wenn es auf seinem Weg zum Sensor jeweils helle Bereiche von Maßstab und Abtastplatte passiert. Fällt es jedoch auf dunkle Bereiche, so gelangt das Licht nicht zum Sensor. Durch eine Relativbewegung zwischen der Abtastplatte und dem Maßstab entstehen am Sensor modulierte Signale. Der Sensor kann zum Beispiel ein Photodiode sein.One simple scale in an optical position measuring device wears light and dark areas, their superimposition with light and dark areas on one opposite the Scale movable scanning can be detected. For this Light from a light source falls on a sensor when it is on his way to the sensor each bright areas of scale and Scanning plate happens. However, if it falls on dark areas, so the light does not reach the sensor. By a relative movement between the scanning plate and the scale arise on Sensor modulated signals. The sensor can be a photodiode, for example be.
Maßstab und Abtastplatte werden auch als Maßverkörperung bezeichnet. In einem Längenmessgerät unterscheiden sie sich üblicherweise nur durch ihre Ausdehnung in Messrichtung. Verwendet man einen strukturierten Photodetektor, so kann auf eine Abtastplatte verzichtet werden, da der Detektor dann selbst wie eine Abtastplatte wirkt. Die hellen und dunklen Bereiche werden dann direkt auf dessen Detektorfelder abgebildet.scale and scanning are also used as a measuring standard designated. Distinguish in a length measuring device They usually only by their extent in the direction of measurement. If one uses a structured photodetector, so can on a Scanning plate are omitted, since the detector then like itself a scanning plate acts. The light and dark areas become then imaged directly on its detector fields.
Bei den Mustern aus hellen und dunklen Bereichen kann es sich um eine Inkrementalspur handeln, die zu periodischen Sensorsignalen führt, aus denen eine Relativbewegung zwischen Maßverkörperung und Abtastplatte berechnet werden kann. Die hellen und dunklen Bereiche können aber auch absolute Positionen codieren. Eine Referenzmarke erzeugt in einer bestimmten Stellung einen Referenzimpuls am Sensor. Eine Codespur mit einem Pseudo Random Code (PRC) liefert dagegen in jeder Relativstellung eine Information über die Absolutposition, wenn jeweils eine gewisse Anzahl von Bits ausgewertet werden. Eine absolute Position kann auch aus mehreren nebeneinander liegenden Inkrementalspuren unterschiedlicher Teilungsperiode berechnet werden.at the patterns of light and dark areas may be one Incremental track that leads to periodic sensor signals, from which a relative movement between material measure and scanning can be calculated. The light and dark areas but can also encode absolute positions. A reference mark generates a reference pulse at the sensor in a certain position. A code track with a pseudo random code (PRC) supplies against it in each relative position information about the absolute position, if each a certain number of bits are evaluated. An absolute Position can also consist of several adjacent incremental tracks different graduation period are calculated.
Maßverkörperungen für Längenmessgeräte werden auch als Maßstäbe und Maßverkörperungen für Winkelmessgeräte auch als Teilscheiben bezeichnet.material measures for linear encoders are also called Scales and measuring standards for Angle encoders also known as part discs.
In
der
Maßverkörperungen mit hellen und dunklen Bereichen lassen sich beispielsweise herstellen, indem ein Glassubstrat mit Chrom oder einem ande ren Metall beschichtet wird. Diese Schicht wird dann partiell entfernt, wodurch der Glasmaßstab an diesen Stellen transparent wird. Das verbleibende Metall wirkt reflektierend (also hell) im Auflichtbetrieb, bzw. den Lichtweg blockierend (also dunkel) im Durchlichtbetrieb.material measures with light and dark areas, for example, by coating a glass substrate with chromium or another metal becomes. This layer is then partially removed, reducing the glass scale becomes transparent at these points. The remaining metal acts reflective (ie bright) in reflected light mode, or the light path blocking (ie dark) in transmitted light mode.
Andere
Ansätze zur Herstellung von hellen und dunklen Bereichen
auf Maßverkörperungen sind ebenfalls bekannt.
So lassen sich Kunststoffteilscheiben mit schrägen, totalreflektierenden
Strukturen (z. B. V-Strukturen) versehen, die einfallendes Licht
blockieren und damit im Durchlichtbetrieb als dunkle Bereiche wirken.
Die
Eine
weitere Methode zur Herstellung von hellen und dunklen Bereichen
auf einer Kunststoffteilscheibe zeigt die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstig herstellbare Maßverkörperung sowie ein auf dieser Maßverkörperung beruhendes optisches Positionsmessgerät anzugeben.task The invention is an economically producible material measure as well as based on this material measure specify optical position measuring device.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Maßstab gemäß Anspruch 1 bzw. durch ein optisches Positionsmessgerät gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen, die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt sind.These Task is solved by a scale according to claim 1 or by an optical position measuring device according to claim 12. Advantageous embodiments will be apparent from the Features listed in the dependent claims.
Es wird eine Maßverkörperung für ein optisches Positionsmessgerät sowie ein optisches Positionsmessgerät beschrieben, das mit Licht einer zentralen Wellenlänge arbeitet, wobei die Maßverkörperung ein für Licht dieser Wellenlänge transparentes Substrat mit ersten und zweiten Bereichen aufweist, die Anordnung der ersten und zweiten Bereiche eine Positionsinformation so kodiert, dass sie mit dem Licht auslesbar ist und wenigstens die ersten Bereiche eine Gitterstruktur mit einer Periode aufweisen, die die optischen Eigenschaften der Maßverkörperung an dieser Stelle beeinflusst. Dabei ist die Periode der Gitterstruktur kleiner als die zentrale Wellenlänge und so dimensioniert, dass in Richtung der Gitterstriche linear (TE-) polarisiertes Licht der zentralen Wellenlänge von den strukturierten ersten Bereichen nahezu vollständig in 0. Beugungsordnung reflektiert und damit in Transmission ausgelöscht wird.It becomes a material measure for an optical Position measuring device as well as an optical position measuring device described with light of a central wavelength works, with the material measure a for Light of this wavelength transparent substrate with first and second areas, the arrangement of the first and second Areas of position information are coded to match the light is readable and at least the first areas a grid structure having a period that satisfies the optical properties of Measuring standard influenced at this point. The period of the lattice structure is smaller than the central one Wavelength and dimensioned so that in the direction of Grid lines linear (TE) polarized light of central wavelength from the structured first areas almost completely reflected in 0. diffraction order and thus extinguished in transmission becomes.
Der Grundgedanke der Erfindung ist also der, dass sich die optischen Eigenschaften eines eigentlich transparenten Substrats bzw. einer darauf aufgebrachten transparenten, dünnen Schicht durch eine Strukturierung der Oberfläche mit periodischen Gitterstrukturen, deren Periode kleiner ist als die Wellenlänge des eingestrahlten Lichts, so verändern lassen, dass linear polarisiertes Licht in derart strukturierten Bereichen nahezu vollständig reflektiert wird. Die strukturierten Bereiche verhalten sich dabei annähernd wie ein Spiegel, Beugungsordnungen treten nicht auf. Im Durchlichtbetrieb sind solche Bereiche dunkel, im Auflichtbetrieb hell. Da dies aber nur für linear polarisiertes Licht gilt, muss ein Positionsmessgerät mit einer solchen Maßverkörperung eine Lichtquelle für polarisiertes Licht aufweisen. Dabei muss der E-Vektor des linear polarisierten Lichts parallel zu den periodischen Gitterstrukturen stehen.Of the The basic idea of the invention is therefore that of the optical Properties of an actually transparent substrate or a on a transparent, thin layer applied through a Structuring the surface with periodic lattice structures, whose period is smaller than the wavelength of the irradiated Light, so change that linearly polarized Light in such structured areas almost completely is reflected. The structured areas behave in this case almost like a mirror, diffraction orders do not occur on. In transmitted light mode, such areas are dark, in incident light mode bright. But since this applies only to linearly polarized light, must have a position measuring device with such a material measure have a light source for polarized light. there the E vector of the linearly polarized light must be parallel to the periodic lattice structures.
Polarisiertes Licht erhält man, wenn z. B. eine übliche Beleuchtungseinheit, bestehend aus einer Infrarot-LED und einer Kollimationslinse um eine einfache Polarisationsfolie ergänzt wird. Ein Polarisationsverhältnis von etwa 1:50 ist in den meisten Fällen ausreichend um einen guten Modulationsgrad in den Abtastsignalen zu erreichen. Alternativ kann eine Lichtquelle verwendet werden, die bereits polarisiertes Licht aussendet, wie z. B. ein Laser.polarized Light is obtained when z. B. a conventional lighting unit, consisting of an infrared LED and a collimating lens around a simple polarizing film is added. A polarization ratio of about 1:50 is sufficient in most cases to achieve a good degree of modulation in the scanning signals. Alternatively, a light source may be used that is already polarized Emits light, such as B. a laser.
Die Periode der Gitterstrukturen liegt etwa zwischen der halben Lichtwellenlänge und der Lichtwellenlänge selbst, vorzugsweise knapp unterhalb der Lichtwellenlänge, zwischen 90% und 95% der Lichtwellenlänge.The Period of the grating structures is approximately between half the wavelength of light and the light wavelength itself, preferably just below the Light wavelength, between 90% and 95% of the light wavelength.
Für die strukturierten Bereiche eines Durchlichtsystems wird eine Transmission von weniger als 5% des eingestrahlten Lichtes angestrebt. Eine Transmission bis 10% kann aber je nach Anwendungsfall noch akzeptabel sein.For the structured areas of a transmitted light system become a transmission aimed at less than 5% of the incident light. A transmission but up to 10% may still be acceptable depending on the application.
Die Gitterstruktur kann entweder im Substrat selbst eingebracht sein, oder in einer auf dem Substrat abgeschiedenen dünnen Schicht.The Lattice structure can either be incorporated in the substrate itself, or in a thin layer deposited on the substrate.
Als Substrat oder Schicht eignen sich verschiedene Materialien, die vorzugsweise für das Licht der Lichtquelle transparent sind. Dabei sind Substrate bzw. Schichten mit möglichst hohen Brechungsindizes von Vorteil. Die periodischen Gitterstrukturen, mit denen das Substrat bzw. die Schicht versehen werden muss, um optimale Ergebnisse zu erzielen (z. B. im Sinne einer möglichst geringen Resttransmission oder einer möglichst hohen Reflexion), hängen stark vom Brechungsindex des strukturierten Materials ab. Eine Optimierung der Gitterstrukturen hinsichtlich des Brechungsindex, der Lichtwellenlänge, der Gitterperiode, der Stufenhöhe des Gitters sowie des Steg-Lücke-Verhältnisses des Gitters kann nur mittels exakter Gittertheorie, wie sie in einigen Softwarepaketen zur Gittersimulation (wie z. B. PC-Grate, GSolver, DiffractMOD) implementiert ist, durchgeführt werden, denn die Grenzen der skalaren Gittertheorie liegen bei Strukturgrößen im Bereich der 5-fachen Lichtwellenlänge. Sinnvolle Ausgangspunkte und nützliche Hinweise für solche Simulationen werden im Folgenden gegeben.When Substrate or layer are various materials that preferably transparent to the light of the light source are. Here are substrates or layers as possible high refractive indices of advantage. The periodic lattice structures, with which the substrate or the layer must be provided to To achieve optimal results (eg in the sense of a possible low residual transmission or the highest possible reflection), strongly depend on the refractive index of the structured material from. An optimization of the grating structures with regard to the refractive index, the wavelength of light, the grating period, the step height of the Grid and the web-gap ratio of the grid can only by means of exact lattice theory, as in some software packages for grid simulation (such as PC-ridges, GSolver, DiffractMOD) is implemented, because the limits the scalar lattice theory are at structure sizes in the range of 5 times the wavelength of light. Meaningful starting points and useful hints for such simulations are given below.
Eine erste Kategorie von Maßverkörperungen weist ein mit Gitterstrukturen versehenes Substrat ohne zusätzliche Schichten auf. Das Substrat muss dabei in jedem Fall einen Brechungsindex von mehr als 1,6 aufweisen, also n > 1,6. Substrate aus Kunststoff mit etwas höherem Brechungsindex von etwa n = 1.8 erhält man beispielsweise, indem herkömmlichem Kunststoff Nanopartikel zugemischt werden. Um die Transmission in ersten Bereichen des Substrats zu unterdrücken, bzw. um die Reflexion zu maximieren muss so ein Substrat mit einem Phasengitter versehen werden, bei dem im allge meinen Fall Teilungsperiode, Stufenhöhe und Stegbreite beim konkret vorliegenden Brechungsindex zu optimieren sind. Solche Phasengitter auf Kunststoffsubstraten können durch Präge- oder Spritzgießverfahren kostengünstig hergestellt werden.A the first category of measuring standards has one provided with grid structures substrate without additional Layers on. The substrate must always have a refractive index of more than 1.6, that is n> 1.6. Plastic substrates with something higher refractive index of about n = 1.8 For example, by using conventional plastic nanoparticles be mixed. To the transmission in first areas of the substrate to suppress or to maximize the reflection must such a substrate can be provided with a phase grating in which in general my case graduation period, step height and web width at concrete refractive index to be optimized. Such phase gratings on plastic substrates can by embossing or Injection molding process produced inexpensively become.
Eine zweite Kategorie von Maßverkörperungen weist ein Substrat mit einer zusätzlichen, in einem Dünnschrichtverfahren wie Aufdampfen oder Aufsputtern aufgebrachten dünnen Schicht mit hohem Brechungsindex auf. Diese Schicht wird zu Gitterstrukturen zurückgeätzt. Geeignete Materialien für diese dünne Schicht sind beispielsweise Ta2O5 (n = 2.12), TiO2 (n = 2,4), Fe2O3 (n = 3) oder Silizium (n = 3.8). Eine geringe Absorption dieser Materialien bei der verwendeten Lichtwellenlänge ist von untergeordneter Bedeutung für die Transmission, da die Schichtdicken höchstens einige Zehntel Mikrometer betragen. Der Brechungsindex des Substrats (z. B. aus Glas. oder Quarz) ist in diesem Fall von untergeordneter Bedeutung, es muss lediglich transparent sein.A second category of measuring scales comprises a substrate with an additional thin layer of high refractive index applied by a thin-layer method such as vapor deposition or sputtering. This layer is etched back to grid structures. Suitable materials for this thin layer are, for example, Ta 2 O 5 (n = 2.12), TiO 2 (n = 2.4), Fe 2 O 3 (n = 3) or silicon (n = 3.8). A low absorption of these materials at the wavelength of light used is of minor importance for the transmission, since the layer thicknesses are at most a few tenths of a micrometer. The refractive index of the substrate (eg made of glass or quartz) is of secondary importance in this case, it merely has to be transparent be.
Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass durch solche Schichtmaterialien je nach Anwendungsfall sehr unterschiedliche Brechungsindizes auf einem einfachen Glassubstrat realisiert werden können.Of the Advantage of this arrangement is that such layer materials depending on the application, very different refractive indices a simple glass substrate can be realized.
Im allgemeinen Fall müssen auch hier in Abhängigkeit vom konkret vorliegenden Brechungsindex die Gitterparameter Periode, Stufenhöhe und Stufenbreite optimiert werden, um eine Auslöschung des transmittierten Lichts zu erreichen.in the general case must also be dependent here from the actual refractive index, the lattice parameter period, Step height and step width are optimized to extinguish the to reach transmitted light.
In
Spezialfällen, in denen beispielsweise das zugrundeliegende
Abtastverfahren in bestimmten Abtastabständen (den sogenannten
Talbot-Ebenen) arbeitet, ist eine Phasenhöhe von 90° oder
180° vorteilhaft. Diese Phasenhöhen entsprechen
bei einer Lichtwellenlänge L Stufenhöhen von
Fertigt man die Subwellenlängen-Gitterstrukturen in dieser Weise, so lassen sich auf der Maßverkörperung auch ganz gewöhnliche Phasengitter im gleichen Fertigungsschritt und mit einheitlicher Ätztiefe herstellen. Solche gewöhnlichen Phasengitter mit einer Periode deutlich größer als die Lichtwellenlänge dienen beispielsweise als Inkrementalspur zum genauen Messen einer Positionsverschiebung. Eine zur Bestimmung der Absolutposition zusätzlich nötige PRC-Spur codiert mit ihren hellen und dunklen Bereichen eine Absolutposition. Die dunklen Bereiche werden nun nicht wie im Stand der Technik mit zusätzlichen absorbierenden Schichten erzeugt, sondern durch die mit Sub-Wellenlängen-Gitterstrukturen versehenen Bereiche.manufactures one the subwavelength grating structures in this way, so can be on the material measure also completely ordinary phase gratings in the same production step and produce with uniform etch depth. Such ordinary Phase grating with a period significantly larger as the wavelength of light, for example, serve as an incremental track to accurate measurement of a positional shift. One for determination the absolute position additionally required PRC track encodes an absolute position with its light and dark areas. The dark areas are not now as in the prior art with additional generated by absorbing layers, but by having sub-wavelength grating structures provided areas.
Die gewünschte optische Wirkung (also die Auslöschung des transmittierten Lichts) erreicht man bei einer Phasenhöhe von 180° erst mit Brechungsindizes von n > 2 und bei einer Phasenhöhe von 90° für n > 2.4.The desired optical effect (ie the extinction of the transmitted light) is achieved at a phase height of 180 ° only with refractive indices of n> 2 and at a phase height of 90 ° for n> 2.4.
Strukturierte Substrate oder Schichten mit besonders hohen Brechungsindizes sind wenig verschmutzungsempfindlich, da typische Verschmutzungen einen deutlich niedrigeren Brechungsindex aufweisen. Verschmutzung mit Wasser (n = 1,3) oder Öl (n = 1,6) beeinträchtigen die optische Wirkung und damit das Positionsmessgerät weniger, denn der Brechungsindexunterschied ist trotzdem ausreichend, um die Funktionssicherheit zu gewährleisten. Damit sind solche Strukturen besonders für außen liegende, Umwelteinflüssen ausgesetzte Bereiche von Maßverkörperungen geeignet.Structured Substrates or layers with particularly high refractive indices are less sensitive to soiling, as typical soiling have significantly lower refractive index. Pollution with Water (n = 1.3) or oil (n = 1.6) the optical effect and thus the position measuring device less, because the refractive index difference is still sufficient to to ensure the functional safety. There are such Structures especially for external, environmental influences exposed areas of Maßverkörperungen suitable.
Mit den geschilderten Maßnahmen erhält man durch Strukturierung eines transparenten Substrats oder einer auf dem Substrat abgeschiedenen Schicht Bereiche, in denen die Maßverkörperung eine Transmission von beinahe Null und eine beinahe vollständige Reflexion gleich einem Spiegel aufweist. Das Abscheiden und Strukturieren von zusätzlichen absorbierenden Schichten ist damit nicht mehr nötig. Inkrementalspuren, Referenzmarken und Absolutspuren zum Feststellen einer absoluten Position unmittelbar beim Einschalten des Positionsmessgerätes können so genauso erzeugt werden wie Beschriftungen oder Aperturen, die als Blenden fungieren.With The described measures are obtained by structuring a transparent substrate or a layer deposited on the substrate Areas in which the material measure a transmission almost zero and almost complete reflection equal to a mirror. The deposition and structuring of additional absorbent layers is not more necessary. Incremental tracks, reference marks and absolute tracks for detecting an absolute position immediately at power-up of the position measuring device can be generated in the same way be like labels or apertures that act as apertures.
Auch das Herstellen eines Phasengitters für den Auflichtbetrieb ist mit einem eigentlich transparenten Substrat möglich, wenn die Gitterstruktur des Phasengitters (mit einer Gitterperiode größer als die Lichtwellenlänge) unterstrukturiert wird (mit einer Gitterperiode kleiner als die Lichtwellenlänge). Dadurch wird das Phasengitter in allen Bereichen reflektierend, die Phasenhöhe wird über die Stufenhöhe h eingestellt.Also the production of a phase grating for the reflected light mode is possible with an actually transparent substrate, if the lattice structure of the phase grating (with a grating period greater than the wavelength of light) becomes (with a grating period less than the light wavelength). This makes the phase grating reflective in all areas, the phase height is above the step height h set.
Gemischte
Amplituden- und Phasengitter (MAP-Gitter), wie sie in der oben erwähnten
Weicht man mit den Gitterstrukturen, deren Periode kleiner ist als die Wellenlänge des eingestrahlten Lichts, von den idealen Bedingungen wie etwa der Ausrichtung der Gitterstrukturen relativ zum E-Vektor des eingestrahlten, linear polarisierten Lichts oder der Gitterperiode ab und verändert diese in Messrichtung lokal, so lassen sich gezielt unterschiedliche Transmissions- oder Reflexionsgrade einstellen. So lassen sich kontinuierliche Übergänge zwischen den Bereichen und damit auch beliebige Intensitätswerte einstellen.differs one with the lattice structures whose period is smaller than that Wavelength of the incident light, from the ideal Conditions such as the orientation of the grating structures relative to the E-vector of irradiated, linearly polarized light or the grating period and changes them in the direction of measurement locally, this allows different transmission or Set reflection levels. This allows continuous transitions between the areas and thus also any intensity values to adjust.
Weiterhin sind auch Maßverkörperungen möglich, die eine Positionserfassung in zwei Richtungen erlauben, wie beispielsweise Kreuzgitter oder schachbrettartige Strukturen.Farther are also material measures possible which allow position detection in two directions, such as Cross lattice or checkered structures.
Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Figuren. Dabei zeigtFurther Advantages and details of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments based on the figures. It shows
Das
Licht der Lichtquelle
Zuletzt
fällt das Licht der Lichtquelle
Die
für das Licht der Lichtquelle
Nur
wenn Licht der Lichtquelle
In
einer alternativen Ausführungsform kommt ein strukturierter
Photodetektor zum Einsatz, dessen Anordnung von Detektorfeldern
in etwa der Anordnung der ersten und zweiten Bereiche der Abtastplatte
In
diesem und in den folgenden Ausführungsbeispielen bestehen
die Gitterstrukturen
Als
konkretes Ausführungsbeispiel in Verbindung mit
Gemäß einem
weiteren, in der
Als
konkretes Ausführungsbeispiel gemäß
Als
weiteres Zahlenbeispiel sei zur
Der
besondere Vorteil der beiden letzten Ausführungsbeispiele
gemäß
Für
ein Durchlichtsystem muss das Substrat
In
Auch hier kommt der besondere Vorteil der Tatsache zum Tragen, dass sowohl ein herkömmliches Phasengitter als auch ein Subwellenlängengitter zur Erzeugung von Licht blockierenden Bereichen in einem einzigen Herstellungsschritt erzeugt werden können.Also Here comes the particular advantage of the fact that both a conventional phase grating as well as a sub-wavelength grating for generating light blocking areas in a single Manufacturing step can be generated.
Die
So
ist gemäß
Der
gleiche Effekt lässt sich auch erzielen, wenn nicht wie
in
Mit solchen Variationen von Parametern der Gitterstrukturen lassen sich nicht nur zwei Zustände (hell/dunkel) kodieren, sondern mehrere, bis hin zu kontinuierlich variierenden Detektorsignalen, die einer Position direkt proportional sind. Somit sind auch andere Maßverkörperungen zu realisieren als übliche Inkrementalspuren oder binär kodierte Absolutspuren.With such variations of parameters of the grating structures can be not just two states (light / dark), but several, up to continuously varying detector signals, which are directly proportional to a position. So there are others To realize dimensional standards as usual Incremental tracks or binary coded absolute tracks.
Für alle hier geschilderten Ausführungsbeispiele gilt, dass das polarisierte Licht senkrecht oder nahezu senkrecht auf die Maßverkörperung einfallen muss. Es hängt von den jeweiligen konkreten Umständen (vor allem Lichtwellenlänge L und Periode P) ab, wie groß die Abweichung von der Senkrechten werden kann, um noch eine ausreichende Auslöschung der Transmission oder eine ausreichende Reflexion in 0. Beugungsordnung zu erhalten. Die Abweichung von der Senkrechten kann dabei durchaus in der Größenordnung von 10° liegen.For all embodiments described here is that the polarized light perpendicular or nearly perpendicular to the measuring scale must come up. It depends on the specific circumstances (especially light wavelength L and period P) from how big the Deviation from the vertical can be to get a sufficient Extinguishing the transmission or sufficient reflection to get in 0. diffraction order. The deviation from the vertical can be quite in the order of 10 °.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 1081457 A2 [0006, 0029, 0058] - EP 1081457 A2 [0006, 0029, 0058]
- - US 4820918 [0008] - US 4820918 [0008]
- - EP 1801546 A1 [0009] EP 1801546 A1 [0009]
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---|---|---|---|
DE200810013164 DE102008013164A1 (en) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Material measure for optical position measuring unit, which operates with light of central wavelength, comprises substrate with two areas, which code position information, which is selected with light of wavelength |
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DE102008013164A1 true DE102008013164A1 (en) | 2009-09-10 |
Family
ID=40936338
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DE (1) | DE102008013164A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4820918A (en) | 1985-06-28 | 1989-04-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical encoder including transparent substrates having formed indicators therein |
EP1081457A2 (en) | 1999-08-31 | 2001-03-07 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Optical position measuring device |
EP1801546A1 (en) | 2005-12-23 | 2007-06-27 | SICK STEGMANN GmbH | Information carrier in an encoder |
-
2008
- 2008-03-07 DE DE200810013164 patent/DE102008013164A1/en not_active Ceased
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