DE3940387A1 - PHOTOELECTRIC MOTION DETECTOR - Google Patents

PHOTOELECTRIC MOTION DETECTOR

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DE3940387A1
DE3940387A1 DE19893940387 DE3940387A DE3940387A1 DE 3940387 A1 DE3940387 A1 DE 3940387A1 DE 19893940387 DE19893940387 DE 19893940387 DE 3940387 A DE3940387 A DE 3940387A DE 3940387 A1 DE3940387 A1 DE 3940387A1
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Norihito Hikawa
Wataru Ishibashi
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    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen fotoelektrischen Bewegungsmelder und richtet sich insbesondere auf einen fotoelektrischen Bewegungsmelder, welcher in der Lage ist, durch Korrektur von Schwankungen einer Gleichspannungs­ komponente ein stabiles Bewegungsmeldesignal zu erzeugen, um dadurch die Interpolationsgenauigkeit zu verbessern und die Ansprechgeschwindigkeit der Abtastung zu erhöhen.The invention relates to a photoelectric Motion detector and is aimed in particular at one photoelectric motion detector, which is able to by correcting fluctuations in DC voltage component to generate a stable motion detection signal, to thereby improve the interpolation accuracy and increase the response speed of the scan.

Bekannte fotoelektrische Bewegungsmelder finden Verwendung zum Messen des Werkzeugvorschubs in Werkzeugmaschinen sowie zum Überwachen von ähnlichen Bewegungen. Bei einem solchen fotoelektrischen Bewegungsmelder ist eine Haupt­ skala, auf welcher ein periodisches Hauptgitter ausgebildet ist, an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigt, während am anderen der beiden Teile ein Sensor befestigt ist. Der Sensorteil umfaßt eine optisch durchlässige Meßskala, auf welcher ein dem Hauptgitter entsprechendes, periodisches Meßgitter ausgebildet ist, ein eine Lichtquelle aufweisendes optisches Beleuchtungs­ system und ein optisches Element für die fotoelektrische Umwandlung des vom optischen Beleuchtungssystem abgegebenen und durch das Hauptgitter und das Meßgitter modulierten Lichts, so daß bei einer Bewegung der beiden genannten Teile relativ zueinander ein periodisch variierendes Bewegungsmeldesignal erzeugbar ist.Known photoelectric motion detectors are used for measuring the tool feed in machine tools as well as to monitor similar movements. At a such photoelectric motion detector is a major scale on which a periodic main grid is formed is on one of two movable relative to each other Parts attached while on the other of the two parts Sensor is attached. The sensor part includes an optical one permeable measuring scale, on which a the main grid appropriate, periodic measuring grid is formed, an optical illumination having a light source system and an optical element for photoelectric Conversion of the output from the lighting optical system and modulated by the main grid and the measuring grid Light, so that with a movement of the two mentioned Share a periodically varying one relative to the other Motion detection signal can be generated.

In Fig. 21 der Zeichnung ist ein nach dem Prinzip der Reflektion arbeitender fotoelektrischer Bewegungsmelder in schematisierter Form dargestellt. Zu dem Bewegungsmelder gehören eine Lichtquelle 10 in Form einer Leuchtdiode (LED), eine Sammellinse 12 zum Bündeln des von der Leuchtdiode 10 abgegebenen Lichts zu einem parallel gerichteten Strahl, eine Hauptskala 14, auf welcher ein periodisches Haupt­ gitter 16 ausgebildet ist, eine relativ zur Hauptskala 14 bewegliche, optisch durchlässige Meßskala 18, auf welcher ein dem Hauptgitter 16 entsprechendes periodisches Meß­ gitter 20 ausgebildet ist, und ein optisches Sensorelement 22 für die fotoelektrische Umwandlung des von der Haupt­ skala 14 reflektierten Lichts R. Das Licht R wird dabei von dem Hauptgitter 16 der Hauptskala 14 durch das Meß­ gitter 20 der Meßskala 18 hindurch reflektiert. Dabei erzeugt das Sensorelement 22 ein in Abhängigkeit von einer Bewegung der Hauptskala 14 und der Meßskala 18 relativ zueinander periodisch variierendes Bewegungsmeldesignal.In Fig. 21 of the drawing, a photoelectric motion detector operating on the principle of reflection is shown in a schematic form. To the motion detector include a light source 10 in the form of a light-emitting diode (LED), a converging lens 12 for bundling the light emitted by the light-emitting diode 10 into a parallel beam, a main scale 14 on which a periodic main grid 16 is formed, one relative to Main scale 14 movable, optically transmissive measuring scale 18 on which a periodic measuring grid 20 corresponding to the main grid 16 is formed, and an optical sensor element 22 for the photoelectric conversion of the light reflected by the main scale 14 R. The light R is thereby from the main grid 16 of the main scale 14 is reflected by the measuring grid 20 of the measuring scale 18 therethrough. The sensor element 22 generates a motion detection signal which varies periodically relative to one another as a function of a movement of the main scale 14 and the measuring scale 18 .

In der praktischen Ausführung eines solchen fotoelek­ trischen Bewegungsmelders sind jeweils vier Meßgitter 20 und vier Sensorelemente 22 vorhanden, wie in Fig. 22 zu erkennen. Diese sind in bezug auf die Hauptskala jeweils zu zweit (senkrecht) übereinander und zu zweit (waagerecht) nebeneinander auf der Meßskala 18 angeordnet. Entspricht dabei die Anordnung des einen Meßgitters 20a einer Bezugs­ phase 0°, die eines zweiten Meßgitters 20b einer Phase +90°, die eines dritten Meßgitters 20c einer Phase 180° und die eines vierten Meßgitters einer Phase -90°, dann erzeugen die in bezug auf die Längsrichtung der Hauptskala diagonal an der Meßskala angeordneten Sensorelemente 22a, 22c und 22b, 22d jeweils ein Differenz-Bewegungsmeldesignal a-c bzw. b-d. Diese beiden Differenz-Bewegungsmeldesignale sind zueinander phasenversetzt, wie in Fig. 23 dargestellt. Zur Erzeugung dieser Signale sind in der in Fig. 22 dargestell­ ten Anordnung zwei Differentialverstärker 24, 26 vorhanden.In the practical implementation of such a photoelectric motion detector, four measuring grids 20 and four sensor elements 22 are present, as can be seen in FIG. 22. With respect to the main scale, these are arranged on the measuring scale 18 in pairs (vertically) one above the other and in pairs (horizontally) side by side. Corresponds to the arrangement of a measuring grid 20 a a reference phase 0 °, that of a second measuring grid 20 b a phase + 90 °, that of a third measuring grid 20 c a phase 180 ° and that of a fourth measuring grid a phase -90 °, then generate the sensor elements 22 a, 22 c and 22 b, 22 d arranged diagonally on the measuring scale with respect to the longitudinal direction of the main scale each have a differential motion detection signal ac or bd. These two differential motion detection signals are out of phase with each other, as shown in FIG. 23. To generate these signals, two differential amplifiers 24 , 26 are present in the arrangement shown in FIG. 22.

Der herkömmliche fotoelektrische Bewegungsmelder erzeugt also wie vorstehend erläutert zwei um 90° zueinander phasenversetzte Bewegungsmeldesignale, welche es ermög­ lichen, die Bewegungsrichtung zu bestimmen und durch elektrische Interpolation eine erhöhte Meßgenauigkeit zu erzielen. Die Verwendung der vorstehend beschriebenen Differentialmeßanordnung ermöglicht außerdem die Korrektur von Schwankungen eines Gleichspannungspegels der Bewegungs­ meldesignale sowie von Phasenverschiebungen aufgrund von änderungen der Parallelität zwischen der Hauptskala 14 und der Meßskala 18.The conventional photoelectric motion detector thus generates, as explained above, two 90 ° phase-shifted motion detection signals which make it possible to determine the direction of movement and to achieve increased measurement accuracy by electrical interpolation. The use of the differential measurement arrangement described above also enables the correction of fluctuations in a DC voltage level of the motion detection signals and of phase shifts due to changes in the parallelism between the main scale 14 and the measurement scale 18 .

Bei einer durchgehenden Länge von 300 mm oder mehr wird die Hauptskala 14 gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß ein Rohling in eine Schrittvorschubeinrichtung einge­ spannt und dann schrittweise mit einem Gittermuster von kürzerer Länge belichtet wird. Dementsprechend kann die Stärke der Chromauflage der Skalenstriche oder Gitter­ striche in Längsrichtung der Skala ungleichmäßig werden, was zu ungleichmäßigem Reflektionsvermögen sowie zu ungleichmäßiger Durchlässigkeit der Skala aufgrung von geringfügigen Änderungen der Breite der Skalenstriche führen kann; es ist also äußerst schwierig, eine solche Skala über ihre gesamte Länge gleichmäßig auszubilden. Im Falle eines auf der Hauptskala ausgebildeten Gitters mit einer Teilung von beispielsweise 8 um können Schwan­ kungen der Strichbreite um ca. 0,2µm oder um etwa 2,5% zusammen mit anderen unerwünschten Faktoren zu Schwankungen des Meßsignals um etwa 10% führen.With a continuous length of 300 mm or more, the main scale 14 is usually made by clamping a blank in a step feed device and then gradually exposing it to a lattice pattern of shorter length. Accordingly, the thickness of the chrome plating of the scale lines or grid lines in the longitudinal direction of the scale can become uneven, which can lead to uneven reflectivity and to uneven transparency of the scale due to slight changes in the width of the scale lines; it is extremely difficult to make such a scale uniform over its entire length. In the case of a grating formed on the main scale with a pitch of, for example, 8 μm, fluctuations in the line width by approximately 0.2 μm or by approximately 2.5% together with other undesirable factors can lead to fluctuations in the measurement signal by approximately 10%.

Ein bekannter fotoelektrischer Bewegungsmelder der beschriebenen Art weist also die folgenden Mängel auf: Das Vorhandensein von Ungleichmäßigkeiten in Längsrichtung der Hauptskala bewirkt Änderungen eines Gleichspannungs­ pegels eines Meßsignals. Selbst bei Anwendung der vorste­ hend erläuterten Differentialtechnik bleibt die Korrektur von Schwankungen des Gleichspannungspegels unbefriedigend, wenn zwischen den Schwankungen der Gleichspannungspegel von zueinander phasenversetzten Differenzsignalen eine Differenz auftritt. Insbesondere im Falle eines nach dem Reflektionsprinzip arbeitenden Bewegungsmelders, bei wel­ chem eine Lichtquelle in der Mitte zwischen den Meßgittern angeordnet ist, ergibt sich eine vergrößerte Differenz zwischen den Ausgangssignalen jeweils zweier in verschie­ denen Phasen arbeitender optischer Meßelemente (entsprechend den Meßgittern 20a, 20c und 20b, 20d), was wiederum zu einer sehr starken Differenz zwischen den Schwankungen der Gleichspannungspegel führt.A known photoelectric motion detector of the type described thus has the following shortcomings: The presence of irregularities in the longitudinal direction of the main scale causes changes in a DC voltage level of a measurement signal. Even when using the above-mentioned differential technology, the correction of fluctuations in the DC voltage level remains unsatisfactory if a difference occurs between the fluctuations in the DC voltage level of phase-shifted differential signals. Particularly in the case of a motion detector working according to the reflection principle, in which a light source is arranged in the middle between the measuring grids, there is an increased difference between the output signals of two optical measuring elements working in different phases (corresponding to the measuring grids 20 a, 20 c and 20 b, 20 d), which in turn leads to a very large difference between the fluctuations in the DC voltage levels.

Angesichts der aufgezeigten Mängel der bekannten Vorrich­ tung ist ein Hauptziel der Erfindung die Schaffung eines fotoelektrischen Bewegungsmelders, welcher in der Lage ist, durch Korrektur von Schwankungen des Gleichspannungs­ pegels eines Bewegungsmeldesignals die Interpolations­ genauigkeit zu erhöhen und die Ansprech- oder Abtast­ geschwindigkeit zu steigern.Given the shortcomings of the known Vorrich tion is a main objective of the invention to create a photoelectric motion detector, which is capable  by correcting fluctuations in the DC voltage level of a motion detection signal the interpolation increase accuracy and the response or sampling to increase speed.

Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines reflektierenden fotoelektrischen Bewegungsmelders unter Verwendung einer optisch durchlässigen, reflektierenden Hauptskala, welche es ermöglicht, gegebenenfalls durch die Rückseite der Hauptskala beaufschlagendes Licht hervorgerufene Meßfehler auszuschalten.A second object of the invention is to create a reflective photoelectric motion detector below Use of an optically transparent, reflective Main scale, which makes it possible, if necessary, by light striking the back of the main scale to eliminate measurement errors caused.

Zur Erreichung des genannten primären Ziels der Erfindung gehören zu einem fotoelektrischen Bewegungsmelder in einer Ausführungsform eine an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigte und mit einem Hauptgitter versehene Hauptskala, eine Lichtquelle, eine mit einem darauf ausgebildeten Meßgitter versehene Meßskala und ein optisches Sensorelement für die fotoelektrische Umwandlung von wenigstens durch das Hauptgitter und das Meßgitter moduliertem Licht zum Erzeugen eines periodischen Meßsignals in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander, wobei die zuletzt genannten Komponenten am anderen der beiden Teile befestigt sind, wobei ferner zunächst dem Meßgitter der Meßskala ein für einen Bezugs­ lichtstrahl durchlässiges Fenster sowie ein optisches Sensorelement für die fotoelektrische Umwandlung von durch das Fenster hindurchtretendem Bezugslicht vorgesehen sind, so daß Schwankungen eines Gleichstrompegels eines von den optischen Bewegungsmeldesensoren erzeugten Bewegungsmelde­ signals unter Verwendung eines von dem optischen Bezugs­ lichtsensorelement erzeugten Bezugssignals korrigierbar sind.To achieve the stated primary object of the invention belong to a photoelectric motion detector in one Embodiment one on one of two relative to each other Movable parts attached and with a main grille provided main scale, a light source, one with a measuring grids provided thereon and a measuring scale optical sensor element for photoelectric conversion of at least through the main grid and the measuring grid modulated light for generating a periodic measurement signal relative to movements of the two parts to each other, the last-mentioned components on other of the two parts are attached, being further first the measuring grid of the measuring scale for a reference light-permeable window and an optical one Sensor element for the photoelectric conversion of by reference light passing through the window is provided, so that fluctuations in a DC level are one of the optical motion detection sensors generated motion detection signals using one of the optical reference Light sensor element generated reference signal correctable are.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung gehören zu einem fotoelektrischen Bewegungsmelder eine an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigten und ein auf ihr ausgebildetes Hauptgitter tragende, optisch durchlässige Hauptskala, eine Lichtquelle, eine erste Meß­ skala mit einem darauf ausgebildeten Meßgitter und ein optisches Bewegungsmeldersensorelement für die foto­ elektrische Umwandlung von wenigstens durch das Hauptgitter und das Meßgitter moduliertem Licht zum Erzeugen eines periodischen Meßsignals in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander, wobei die zuletzt genannten Komponenten am anderen der beiden relativ zuein­ ander bewegbaren Teile befestigt sind, und wobei ferner eine in bezug auf die Hauptskala der ersten Meßskala gegenüber angeordnete zweite Meßskala mit einem für einen Bezugslichtstrahl durchlässigen Fenster sowie ein der Bestimmung eines Gleichstrompegels dienendes optisches Sensorelement für die fotoelektrische Umwandlung des durch die Hauptskala und das Fenster der zweiten Meßskala hindurchfallenden Bezugslichts vorgesehen sind, so daß Schwankungen des Gleichspannungspegels eines von dem optischen Bewegungsmeldersensorelement erzeugten Bewegungs­ meßsignals unter Verwendung eines von dem der Bestimmung des Gleichstrompegels dienenden optischen Sensorelement erzeugten Gleichspannungspegel-Meßsignals korrigierbar sind.In another embodiment of the invention belong to a photoelectric motion detector one on one of attached two relatively movable parts and an optical bearing on its main grid permeable main scale, a light source, a first measurement scale with a measuring grating and a  Optical motion sensor element for the photo electrical conversion of at least through the main grid and the measuring grid modulates light to generate a periodic measurement signal depending on movements of the two parts relative to each other, the last one mentioned components on the other of the two relative to each other are attached to movable parts, and further one with respect to the main scale of the first measurement scale opposite second measuring scale with one for one Reference light beam transparent window as well as one of the Determination of a DC level serving optical Sensor element for the photoelectric conversion of the through the main scale and the window of the second measuring scale reference light falling therethrough are provided so that Fluctuations in the DC voltage level one of those optical motion detector sensor element generated motion measurement signal using one of those of the determination of the DC level serving optical sensor element generated DC voltage level signal correctable are.

In noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein fotoelektrischer Bewegungsmelder eine an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigte, optisch durchlässige Hauptskala mit einem auf dieser ausgebildeten Hauptgitter, eine Lichtquelle, eine Meßskala mit einem darauf ausgebildeten Meßgitter und ein optisches Bewegungsmeldersensorelement für die fotoelektrische Umwandlung von wenigstens durch das Hauptgitter und das Meßgitter moduliertem, reflektiertem oder durchgelas­ senem Licht zum Erzeugen eines periodischen Meßsignals in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander, wobei die zuletzt genannten Komponenten am anderen der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile befestigt sind, und wobei ferner ein zur Bestimmung eines Gleichspannungspegels dienendes optisches Sensorelement für die fotoelektrische Umwandlung des durch das Haupt­ gitter und das Meßgitter modulierten anderen, d. h. durch­ gelassenen bzw. reflektierten Lichts vorgesehen ist, so daß Schwankungen des Gleichspannungspegels eines von dem optischen Bewegungsmeldersensorelement erzeugten Bewegungs­ meßsignals durch die Verwendung eines von dem der Bestimmung des Gleichspannungspegels dienenden optischen Sensorelement erzeugten Gleichspannungspegel-Meßsignals korrigierbar sind.In yet another embodiment of the invention a photoelectric motion detector one on one of two parts movable relative to each other, optically transparent main scale with one on this trained main grid, a light source, a measuring scale with a measuring grating formed thereon and an optical one Motion detector sensor element for the photoelectric Conversion of at least through the main grille and that Measuring grid modulated, reflected or transmitted senem light for generating a periodic measurement signal in Relative to movements of the two parts to each other, the last-mentioned components on other of the two relatively movable parts are attached, and further comprising a for determining a Optical sensor element serving DC voltage level for the photoelectric conversion of the by the head grid and the measuring grid modulated others, d. H. through left or reflected light is provided so that  Fluctuations in the DC voltage level one of those optical motion detector sensor element generated motion measurement signal by using one of the Determination of the optical voltage serving the DC voltage level Sensor element generated DC voltage level measurement signal are correctable.

In einer Ausführungsform für die Erreichnung des zweiten Ziels der Erfindung umfaßt ein nach dem Reflektionsprinzip arbeitender fotoelektrischer Bewegungsmelder eine an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigte, reflektierende und optisch durchlässige Hauptskala mit einem darauf ausgebildeten Hauptgitter, eine Lichtquelle, eine Meßskala mit einem darauf ausgebildeten Meßgitter und ein optisches Bewegungsmeldersensorelement für die foto­ elektrische Umwandlung von wenigstens durch das Hauptgitter und das Meßgitter moduliertem Licht zum Erzeugen eines periodischen Meßsignals in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander, wobei die zuletzt genannten Komponenten am anderen der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile befestigt sind, und wobei ferner an der der Meßskala abgewandten Seite der Haupt­ skala eine Abschirmung angeordnet ist, welche den Einfall von Gegenlicht auf die Rückseite der Hauptskala und des Hauptgitters verhindert.In one embodiment for reaching the second The aim of the invention includes a reflection principle working photoelectric motion detector one on one attached by two parts movable relative to each other, reflective and optically transparent main scale with a main grid formed on it, a light source, a measuring scale with a measuring grid formed thereon and an optical motion sensor element for the photo electrical conversion of at least through the main grid and the measuring grid modulates light to generate a periodic measurement signal depending on movements of the two parts relative to each other, the last one components mentioned relative to the other of the two mutually movable parts are attached, and wherein also on the side of the main facing away from the measuring scale a shield is arranged which scales the incidence from backlight to the back of the main scale and the Main grid prevented.

Die Erfindung geht zunächst von der Erkenntnis aus, daß die der Korrektur von Schwankungen eines Gleichspannungs­ pegels dienende Messung einer Lichtmenge um so wirksamer ist, je näher sie an den eigentlichen Bewegungsmelder­ komponenten stattfindet.The invention is based on the knowledge that the correction of fluctuations in a DC voltage level-serving measurement of an amount of light the more effective is, the closer it is to the actual motion detector components takes place.

Wie insbesondere in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung zu erkennen ist, sind für ein Bezugslicht durchlässige Fenster 30a bis 30d und diesen zugeordnete optische Sensorelemente 32a bis 32d für die fotoelektrische Umwandlung von durch das jeweilige Fenster hindurchfallendem Licht jeweils nahe seitlich entsprechender Meßgitter 20a bis 20d einer Meß­ skala 18 angeordnet. Wie ferner in Fig. 2 beispielsweise in bezug auf das Meßgitter 20a dargestellt, ergibt sich ein Meßsignal aus einer Differenz (a-ra)-(c-ra) zwischen einer Differenz (a-ra) zwischen einem am Meß­ gitter 20a abgegriffenen Bewegungsmeßsignal a und einem am zugeordneten Fenster 30a abgegriffenen Bezugssignal ra, und einer Differenz (c-rc) zwischen einem am Meßgitter 20c abgegriffenen Bewegungsmeßsignal c und einem an dem zugeordneten Fenster 30c abgegriffenen Bezugssignal rc. Auf diese Weise lassen sich Schwankungen des Gleich­ spannungspegels des Meßsignals sicher korrigieren, was zu einer Verbesserung der Interpolationsgenauigkeit und der Ansprech- bzw. Abtastgeschwindigkeit führt.As can be seen in particular in Fig. 1 of the accompanying drawing, transmissive window 30 a to 30 d are for a reference light, and those associated optical sensor elements 32 a to 32 d for the photoelectric conversion of pass falling through the respective window light respectively near the side corresponding measuring grid 20 a to 20 d a measuring scale 18 arranged. As further shown in Fig. 2, for example, in relation to the measuring grid 20 a, a measurement signal results from a difference (a-ra) - (c-ra) between a difference (a-ra) between a tapped on the measuring grid 20 a Motion measurement signal a and a reference signal ra tapped at the assigned window 30 a, and a difference (c-rc) between a motion measurement signal c tapped at the measuring grid 20 c and a reference signal rc tapped at the assigned window 30 c. In this way, fluctuations in the DC voltage level of the measurement signal can be corrected reliably, which leads to an improvement in the interpolation accuracy and the response or scanning speed.

Die Erfindung basiert ferner auf den nachstehend genannten Versuchsergebnissen, welche bei Verwendung einer optisch durchlässigen Hauptskala erzielt wurden:The invention is also based on the following Test results, which when using an optical permeable main scale were achieved:

  • 1) Im Falle eines nach dem Reflektionsprinzip arbeitenden fotoelektrischen Bewegungsmelders wird kein durchgelassenes Licht verarbeitet, während im Falle eines nach dem Licht­ durchlaßprinzip arbeitenden Bewegungsmelders kein reflektiertes Licht verarbeitet wird.1) In the case of someone who works on the reflection principle Photoelectric motion detector is not a let through Light processed while in the case of an after light motion detector working principle reflected light is processed.
  • 2) Ein Bewegungsmeßsignal a (im Falle des Reflektions­ prinzips ein durch Messung der reflektierten Lichtmenge und im Falle des Lichtdurchlaßprinzips ein durch Messung der durchgelassenen Lichtmenge erzeugtes Signal) enthält nicht nur, wie in Fig. 3 dargestellt, eine für die Bewegungsmessung notwendige Wechselspannungskomponente, sondern außerdem eine Gleichspannungskomponente a′′, welche einen Meßfehler verursachen kann.2) A movement measurement signal a (in the case of the reflection principle, a signal generated by measuring the amount of reflected light and in the case of the light transmission principle, a signal generated by measuring the amount of light transmitted) contains not only, as shown in FIG. 3, an AC voltage component necessary for the movement measurement, but also also a DC component a '', which can cause a measurement error.
  • 3) ein durch Messung der nicht verarbeiteten Lichtmenge (durchgelassenes Licht beim Reflektionsprinzip, reflektier­ tes Licht beim Lichtdurchlaßprinzip) erhaltenes Signal a′ enthält eine Gleichspannungskomponente, aus welcher, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Gleichspannungspegelsignal abgeleitet wird, welches sich gegensinnig zur Gleich­ spannungskomponente a′′ des Bewegungsmeßsignals a ver­ ändert (Fig. 3).3) a signal obtained by measuring the unprocessed amount of light (transmitted light in the reflection principle, reflected light in the light transmission principle) contains a DC component, from which, as shown in Fig. 3, a DC level signal is derived, which is opposite to the DC voltage component a '' of the movement measurement signal a ver changes ( Fig. 3).
  • 4) Werden daher das Bewegungsmeßsignal a und das Gleich­ spannungspegelsignal a′ summiert, dann ist der Gleich­ spannungspegel a′′ + a′ des summierten Signals a + a′ unempfindlich gegenüber einer Streuung oder gegenüber Schwankungen der Strichbreite der Gitter und bleibt im wesentlichen konstant, wie in Fig 3 zu erkennen.4) Therefore, if the motion measurement signal a and the DC voltage level signal a ′ are summed, then the DC voltage level a ′ ′ + a ′ of the summed signal a + a ′ is insensitive to scattering or to fluctuations in the line width of the grating and remains essentially constant, as can be seen in FIG. 3 .

Wie insbesondere in Fig. 11 und 17 der Zeichnung dargestellt, ist an der einer ersten Meßskala 118 abgewandten Seite einer Hauptskala 114 eine zweite Meßskala 134 mit einem darin ausgebildeten, für ein Bezugslicht durchlässigen Fenster (Meßgitter 136a′, 136b′) angeordnet, wobei ein von einem Hauptgitter 116 und dem Fenster 136a′, 136b′ durchgelasse­ nes Licht von einem optischen Sensorelement 138a′, 138b′ fotoelektrisch umgewandelt wird, um damit ein Gleich­ spannungspegelsignal a′ zu erzeugen, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Gleichspannungspegelsignal a′ ist für die Korrektur von Schwankungen des Gleichspannungspegels des Bewegungs­ meßsignals a verwendbar, um dadurch die Interpolations­ genauigkeit und das Ansprech- oder Abtastverhalten zu verbessern.As shown particularly in FIGS. 11 and 17 of the drawing, a main scale 114 is disposed a second measuring scale 134 with a formed therein passages through which a reference optical window (measuring grid 136 a ', 136 b') at a first measuring scale 118 side facing away from whereby one of a main grating 116 and the window 136 a ', 136 b' transmitted light from an optical sensor element 138 a ', 138 b' is photoelectrically converted to thereby generate a DC voltage level signal a ', as shown in Fig. 3 . The DC voltage level signal a 'is used for the correction of fluctuations in the DC voltage level of the motion measurement signal a, thereby improving the interpolation accuracy and the response or sampling behavior.

Wie ferner in Form eines Beispiels in Fig. 20 dargestellt ist, kann zur Erzielung der gleichen Vorteile wie vor­ stehend beschrieben ein der Bestimmung eines Gleich­ spannungspegels dienendes optisches Sensorelement 138 vorgesehen sein, welches einen für die Bewegungsmessung nicht verwendeten Anteil des durch das Hauptgitter 116 und das Meßgitter 120 modulierten Lichts fotoelektrisch in ein Gleichspannungspegelsignal umwandelt.As is also shown in the form of an example in FIG. 20, an optical sensor element 138 serving to determine a direct voltage level can be provided in order to achieve the same advantages as described above, which element element 138 does not use for the movement measurement of the through the main grid 116 and the measuring grid 120 photoelectrically converts modulated light into a DC voltage level signal.

Die vorstehend beschriebene Wirkungsweise ist sowohl bei einem nach dem Reflektionsprinzip arbeitenden als auch bei einem nach dem Lichtdurchlaßprinzip arbeitenden Bewegungs­ melder ohne Einschränkung erzielbar.The mode of operation described above is both at a working on the principle of reflection as well a movement based on the principle of light transmission detectors can be achieved without restriction.

Wird in einem nach dem Reflektionsprinzip arbeitenden fotoelektrischen Bewegungsmelder eine optisch durchlässige, reflektierende Hauptskala verwendet, dann kann daß Bewe­ gungsmeßsignal durch auf die Rückseite der Hauptskala und des Hauptgitters fallendes Gegenlicht verfälscht werden, so daß ein Meßfehler entsteht. Dieser nachteiligen Erscheinung läßt sich in der in Fig. 16 dargestellten Weise vorbeugen, indem man an der der Meßskala 118 abgewandten Seite der Hauptskala 114 eine Abschirmung 142 anordnet, welche den Einfall von Gegenlicht auf die in der Figur nach rechts weisende Rückseite der Hauptskala 114 und des Haupt­ gitters 116 verhindert.If an optically transmissive, reflecting main scale is used in a photoelectric motion detector that works on the reflection principle, then the motion measurement signal can be falsified by backlight falling on the back of the main scale and the main grating, so that a measurement error occurs. This disadvantageous phenomenon can be prevented in the manner shown in FIG. 16 by arranging a shield 142 on the side of the main scale 114 facing away from the measuring scale 118 , which shields the incidence of backlighting on the back of the main scale 114 and the main grid 116 prevented.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The following are exemplary embodiments of the invention explained using the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform der Erfindung, in welcher Meßgitter und für ein Bezugs­ licht durchlässige Fenster auf einer Meßskala aus­ gebildet sind, Fig. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the invention in which measuring grid and a reference light transmitting window on a graduated scale from being formed,

Fig. 2 schematisierte Darstellungen der Wellenformen eines Bewegungsmeßsignals, eines Bezugssignals, eines korrigierten Meßsignals und einer Phase eines zweiphasigen Meßsignals zur Darstellung der Wirkungsweise der Erfindung, Fig. 2 schematic representations of the waveforms of a Bewegungsmeßsignals, a reference signal, a corrected measurement signal and a phase of a two-phase measurement signal for illustrating the operation of the invention,

Fig. 3 schematisierte Darstellungen des Wellenformen eines Bewegungsmeßsignals, eines Gleichspannungspegel­ meßsignals und eines korrigierten Meßsignals zur Darstellung eines zweiten Wirkprinzips der Erfindung, Fig. 3 schematic representations of the waveforms of a Bewegungsmeßsignals, a DC level of the measurement signal and a corrected measurement signal for displaying a second active principle of the invention,

Fig. 4 eine schematisierte Vorderansicht eines Teils eines fotoelektrischen Bewegungsmelders in einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 is a schematic front view of part of a photoelectric motion detector in a first embodiment of the invention,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungs­ schaltung in der ersten Ausführungsform, Fig. 5 is a block diagram of a signal processing circuit in the first embodiment,

Fig. 6 eine schematisierte Vorderansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 is a schematic front view of part of a second embodiment of the invention,

Fig. 7 eine schematisierte Vorderansicht einer abgewandel­ ten Ausführungsform eines für Bezugslicht durch­ lässigen Fensters, Fig. 7 is a schematic front view of an embodiment of a abgewandel th for reference light transmissive windows,

Fig. 8 eine schematisierte Vorderansicht eines Teils eines Bewegungsmelders in einer dritten Ausführungsform, Fig. 8 is a schematic front view of part of a motion detector in a third embodiment;

Fig. 9 eine Fig. 8 entsprechende Ansicht eines entsprechen­ den Teils in einer vierten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 9 is a Fig. 8 corresponding view of a part corresponding to a fourth embodiment of the invention,

Fig. 10 eine Fig. 8 und 9 entsprechende Darstellung eines entsprechenden Teils in einer fünften Ausführungs­ form der Erfindung, Fig. 10 is a Fig. 8 and 9 corresponding view of a corresponding part in a fifth execution of the invention,

Fig. 11 eine schematisierte Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 11 is a schematic sectional view for explaining the structure of a sixth embodiment of the invention,

Fig. 12 eine Vorderansicht einer ersten Meßskala für die Verwendung in der sechsten Ausführungsform, Fig. 12 is a front view of a first graduated scale for use in the sixth embodiment,

Fig. 13 eine Vorderansicht einer zweiten Meßskala für die Verwendung in der sechsten Ausführungsform, Fig. 13 is a front view of a second graduated scale for use in the sixth embodiment,

Fig. 14 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Signalverarbeitungsschaltung für die Verwendung in der sechsten Ausführungsform, Fig. 14 is a circuit diagram of an embodiment of a signal processing circuit for use in the sixth embodiment,

Fig. 15 ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels einer Signalverarbeitungsschaltung für die Verwen­ dung in der sechsten Ausführungsform, Fig. 15 is a circuit diagram of another embodiment of a signal processing circuit for the USAGE extension in the sixth embodiment,

Fig. 16 eine schematisierte Schnittansicht von Teilen einer siebenten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 16 is a schematic sectional view of parts of a seventh embodiment of the invention,

Fig. 17 eine schematisierte Schnittansicht von Teilen einer achten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 17 is a schematic sectional view of parts of an eighth embodiment of the invention,

Fig. 18 eine Vorderansicht einer ersten Meßskala für die Verwendung in der achten Ausführungsform, Fig. 18 is a front view of a first graduated scale for use in the eighth embodiment,

Fig. 19 eine Vorderansicht einer zweiten Meßskala für die Verwendung in der achten Ausführungsform, Fig. 19 is a front view of a second graduated scale for use in the eighth embodiment,

Fig. 20 eine schematisierte Schnittansicht von Teilen einer neunten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 20 is a schematic sectional view of parts of a ninth embodiment of the invention,

Fig. 21 eine schematisierte Schnittansicht eines bekannten nach dem Reflektionsprinzip arbeitenden foto­ elektrischen Bewegungsmelders, Fig. 21 is a schematic sectional view of a known reflection according to the principle working photoelectric motion,

Fig. 22 eine Vorderansicht einer in dem bekannten Bewegungs­ melder nach Fig. 21 verwendeten Meßskala, und Fig. 22 is a front view of a known in the motion detector of FIG. 21 measuring scale used, and

Fig. 23 schematisierte Darstellungen von Wellenformen verschiedener Signale des bekannten Bewegungs­ melders. Fig. 23 schematic representations of waveforms of various signals of the known motion detector.

Ein im Hinblick auf ein erstes Wirkprinzip ausgelegtes erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in schema­ tisierter Form in Fig. 1 und 2 dargestellt. In einer aus Fig. 1 abgeleiteten und in Fig. 4 dargestellten Ausfüh­ rungsform sind an einer Seite zweier Meßgitter 20a und 20b ein senkrecht verlängertes, für ein Bezugslicht durch­ lässiges Fenster 34 1, an einer Gegenüberliegenden Seite zweier weiterer Meßgitter 20c und 20d ein weiteres senk­ recht verlängertes, für ein Bezugslicht durchlässiges Fenster 34 2 und zwei senkrecht verlängerte optische Sensor­ element 36 1 und 362 für die fotoelektrische Umwandlung eines von den Fenstern 34 1 bzw. 34 2 durchgelassenen Lichts vorgesehen. Der weitere Aufbau entspricht im übrigen dem in Fig. 1 Dargestellten und braucht deshalb nicht weiter erläutert zu werden.A first embodiment of the invention designed with regard to a first operating principle is shown in schematic form in FIGS . 1 and 2. In a form derived from FIG. 1 and shown in FIG. 4, there are a vertically elongated, on one side of two measuring grids 20 a and 20 b, for a reference light through casual window 34 1 , on an opposite side of two further measuring grids 20 c and 20 d another vertically quite elongated, for a reference light-permeable window 34 2 and two vertically elongated optical sensor element 36 1 and 36 2 are provided for the photoelectric conversion of a light transmitted by the windows 34 1 and 34 2 . The rest of the structure corresponds to that shown in FIG. 1 and therefore need not be explained further.

Fig. 5 zeigt eine Signalverarbeitungsschaltung 40 für die Erzeugung von zweiphasigen Meßsignalen aus den Ausgangs­ signalen der mit den in Fig. 1 dargestellten identischen optischen Bewegungsmeldersensorelemente 20a bis 20c sowie der vorstehend erwähnten optischen Bezugslichtsensor­ elemente 36 1 und 362. Zu der in Fig. 5 gezeigten Signal­ verarbeitungsschaltung 40 gehören ein Funktionsverstärker OP1, dessen Verstärkungsfaktor mittels eines Stellwider­ stands VR1 variierbar ist und welcher der Verstärkung eines Ausgangssignals a des optischen Sensorelements 20a dient, ein Funktionsverstärker OP2, dessen Verstärkungsfaktor mittels eines Stellwiderstands VR2 variierbar ist und welcher der Verstärkung eines Ausgangssignals b des optischen Sensorelements 20b dient, ein Funktionsverstärker OP3, dessen Verstärkungsfaktor mittels eines Stellwider­ stands VR3 variierbar ist und welcher der Verstärkung eines Ausgangssignals c des optischen Sensorelements 20c dient, ein Funktionsverstärker OP4, dessen Verstärkungsfaktor mittels eines Stellwiderstands VR4 variierbar ist und welcher der Verstärkung eines Ausgangssignals d des optischen Sensorelements 20d dient, ein Funktionsverstärker OP5, welcher mittels eines Stellwiderstands VR5 variierbar ist und der Verstärkung eines Ausgangssignals r1 des von dem Bezugslicht beaufschlagten optischen Sensorelements 36 1 dient, ein Funktionsverstärker OP6, dessen Verstärkungs­ faktor mittels eines Stellwiderstands VR6 variierbar ist und welcher der Verstärkung eines Ausgangssignals des von dem Bezugslicht beaufschlagten optischen Sensorelements 36 2 dient, ein Funktionsverstärker OP7 für die Erzeugung eines Differenzsignals (a-r1) aus den Ausgangssignalen der Funktionsverstärker OP1 und OP5, ein Funktionsverstärker OP8 für die Erzeugung eines Differenzsignals (b-r1) aus den Ausgangssignalen der Funktionsverstärker OP2 und OP5, ein Funktionsverstärker OP9 für die Erzeugung eines Differenzsignals (c-r2) aus den Ausgangssignalen der Funktionsverstärker OP3 und OP6, ein Funktionsverstärker OP10 für die Erzeugung eines Differenzsignals (d-r2) aus den Ausgangssignalen der Funktionsverstärker OP4 und OP6, ein Funktionsverstärker OP11 für die Erzeugung eines die eine Phase des vorstehend erwähnten zweiphasigen Meßsignals darstellenden Differenzsignals (a-r1)-(c-r2) aus den Ausgangssignalen der Funktionsverstärker OP7 und OP9, und ein Funnktionsverstärker OP12 für die Erzeugung eines die andere Phase des zweiphasigen Meßsignals darstellenden Differenzsignals (b-r1)-(d-r2) aus den Ausgangs­ signalen der Funktionsverstärker OP8 und OP10. Fig. 5 shows a signal processing circuit 40 for generating two-phase detection signals from the output signals of the illustrated in Fig. 1 identical optical motion sensor elements 20 a to 20 c and the reference optical light sensor above-mentioned elements 36 1 and 36. 2 The signal processing circuit 40 shown in FIG. 5 includes a functional amplifier OP 1 , the gain factor of which can be varied by means of a variable resistor VR 1 and which serves to amplify an output signal a of the optical sensor element 20 a, a functional amplifier OP 2 , the gain factor of which is achieved by means of a variable resistor VR 2 is variable and which serves to amplify an output signal b of the optical sensor element 20 b, a functional amplifier OP 3 , the gain factor of which can be varied by means of a variable resistor VR 3 and which serves to amplify an output signal c of the optical sensor element 20 c, a functional amplifier OP 4 , the gain factor of which can be varied by means of a variable resistor VR 4 and which serves to amplify an output signal d of the optical sensor element 20 d, a functional amplifier OP 5 which can be varied by means of a variable resistor VR 5 and the gain e ines output signal r 1 of the optical sensor element 36 1 acted upon by the reference light, a functional amplifier OP 6 , the gain factor of which can be varied by means of a variable resistor VR 6 and which serves to amplify an output signal of the optical sensor element 36 2 acted upon by the reference light, a functional amplifier OP 7 for the generation of a differential signal (ar 1 ) from the output signals of the functional amplifiers OP 1 and OP 5 , a functional amplifier OP 8 for the generation of a differential signal (br 1 ) from the output signals of the functional amplifiers OP 2 and OP 5 , a functional amplifier OP 9 for the generation of a differential signal (cr 2 ) from the output signals of the functional amplifiers OP 3 and OP 6 , a functional amplifier OP 10 for the generation of a differential signal (dr 2 ) from the output signals of the functional amplifiers OP 4 and OP 6 , a functional amplifier OP 11 for the generation one the one phase of v Differential signal (ar 1 ) - (cr 2 ) from the output signals of the functional amplifiers OP 7 and OP 9 , and a functional amplifier OP 12 for generating a differential signal (br 1 ) - representing the other phase of the two-phase measuring signal (br 1 ) - (dr 2 ) from the output signals of the OP 8 and OP 10 function amplifiers.

Wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Meßskala 18 relativ zur Hauptskala 14 bewegt, dann werden (im Falle von (a-ra)-(c-ra) zweiphasige Meßsignale erzeugt, deren Amplitude zwar variiert, welche jedoch keine Gleichspannungskomponente aufweisen, so daß also ein sehr stabiles Ausgangssignal gewährleistet ist und durch äußerst genaue Interpolation des Ausgangssignals ein sehr genaues Meßsignal erzielbar ist.If the measuring scale 18 is moved relative to the main scale 14 in the embodiment described above, then (in the case of (a-ra) - (c-ra) two-phase measuring signals are generated, the amplitude of which varies, but which have no DC component, so that a very stable output signal is guaranteed and a very precise measurement signal can be achieved by extremely precise interpolation of the output signal.

In der beschriebenen Ausführungsform sind die Sensor­ elemente 36 1 und 362 für die Messung des Bezugslichts jeweils den beiden in Fig. 1 dargestellten Fenstern 30a und 30b bzw. 30c und 30d gemeinsam zugeordnet, so daß sie jeweils ein gemitteltes Signal erzeugen, welches für eine ausreichende, wenngleich auch nicht übermäßig feine Korrektur genügt. In the described embodiment, the sensor elements 36 1 and 36 2 for measuring the reference light are respectively assigned to the two windows 30 a and 30 b or 30 c and 30 d shown in FIG. 1, so that they each generate an averaged signal , which is sufficient for a sufficient, although not overly fine correction.

Im folgenden sei ein zweites Ausführungsbeispiel anhand von Fig. 6 erläutert. In dieser Ausführungsform sind die Meßgitter 20a bis 20d geradlinig nebeneinander auf der Meßskala 18 angeordnet, wobei jeweils nahe unterhalb jedes Meßgitters ein Lichtfenster 30a bis 30d mit einem zugeordneten Lichtsensorelement 32a bis 32d angeordnet ist. Die übrigen Einzelheiten sind identisch mit denen der ersten Ausführungsform, so daß eine Beschreibung entfallen kann.A second exemplary embodiment is explained below with reference to FIG. 6. In this embodiment, the measuring grids 20 a to 20 d are arranged in a straight line next to one another on the measuring scale 18 , a light window 30 a to 30 d with an associated light sensor element 32 a to 32 d being arranged close below each measuring grid. The other details are identical to those of the first embodiment, so that a description is omitted.

Während die Lichtfenster 30a bis 30d und 34 1, 342 in der vorstehend beschriebenen Form jeweils als einfache, durch­ gehende Fenster ausgebildet sind, kann beispielsweise im Lichtfenster 30a ein lotrecht zum Hauptgitter oder zum Meßgitter 20a ausgebildetes Gitter vorgesehen sein, um die Menge des durchgelassenen Lichts zu verringern (Fig. 7).While the light windows 30 a to 30 d and 34 1 , 34 2 in the form described above are each designed as simple, continuous windows, for example in the light window 30 a a perpendicular to the main grid or to the measuring grid 20 a may be provided to decrease the amount of light transmitted ( Fig. 7).

Fig. 8 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, in welcher ein für ein Bezugslicht durchlässiges Fenster 42a unmittelbar um das Meßgitter 20a herum ausgebildet ist. Dabei sind die jeweiligen Flächen des Meßgitters 20a und des Lichtfensters 42a so bemessen, daß die hindurchfallen­ den Lichtmengen einander im wesentlichen gleich sind. Dadurch erübrigt sich ein elektrischer Pegelausgleich, so daß die Justierung insgesamt erleichtert ist. Fig. 8 shows a third embodiment of the invention, in which a window 42 a which is transparent to a reference light is formed directly around the measuring grid 20 a. The respective areas of the measuring grating 20 a and the light window 42 a are dimensioned such that the quantities of light falling therethrough are essentially identical to one another. This eliminates the need for electrical level compensation, so that the adjustment as a whole is facilitated.

In dieser Ausführungsform koinzidieren die Schwerpunkte des Meßgitters 20a und des Lichtfensters 42a miteinander, so daß darauf bezogene Richtungskomponenten einander auf­ heben und ein sehr gutes Bezugssignal erzeugbar ist.In this embodiment, the centers of gravity of the measuring grid 20 a and the light window 42 a coincide with one another, so that directional components related thereto cancel each other out and a very good reference signal can be generated.

Eine in Fig. 9 dargestellte vierte Ausführungsform der Erfindung entspricht im wesentlichen der in Fig. 8 gezeigten, wobei jedoch zwischen dem Meßgitter 20a und dem Lichtfenster 42a eine Trennzone 44a ausgebildet ist. Dadurch ist in dieser vierten Ausführungsform einer Interferenz zwischen dem Meßlichtstrahl und dem Bezugslicht­ strahl vorgebeugt.A fourth embodiment of the invention shown in FIG. 9 corresponds essentially to that shown in FIG. 8, but a separation zone 44 a is formed between the measuring grid 20 a and the light window 42 a. In this fourth embodiment, interference between the measurement light beam and the reference light beam is thereby prevented.

Im folgenden ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung anhand von Fig. 10 erläutert. In dieser Ausführungsform ist das Meßgitter 20a kreisrund ausgebildet und konzent­ risch von dem ebenfalls kreisrunden Lichtfenster 42a umgeben, wobei die übrigen Einzelheiten denen der dritten Ausführungsform entsprechen.A fifth embodiment of the invention is explained below with reference to FIG. 10. In this embodiment, the measuring grid 20 a is circular and concentrically surrounded by the likewise circular light window 42 a, the remaining details corresponding to those of the third embodiment.

In dieser fünften Ausführungsform sind irgendwelche Richtungskomponenten beim Meßgitter 20a sowie auch beim Lichtfenster 42a sicher eliminiert.In this fifth embodiment, any directional components in the measuring grid 20 a and also in the light window 42 a are reliably eliminated.

In der fünften Ausführungsform kann ebenso wie in der vierten Ausführungsform eine Trennzone zwischen dem Meß­ gitter 20a und dem Lichtfenster 42a ausgebildet sein, um die Auflösung zu verbessern.In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, a separation zone can be formed between the measuring grid 20 a and the light window 42 a in order to improve the resolution.

In der dritten, vierten und fünften Ausführungsform ist das Lichtfenster 42a zwar jeweils um das Meßgitter 20a herum angeordnet, es ist jedoch auch eine Umkehrung dieser Anordnung möglich, so daß dann das Lichtfenster in der Mitte angeordnet und vom Meßgitter umgeben ist.In the third, fourth and fifth embodiment, the light window 42 a is arranged around the measuring grid 20 a, but it is also possible to reverse this arrangement, so that the light window is then arranged in the middle and surrounded by the measuring grid.

Eine auf dem in Fig. 3 dargestellten Wirkprinzip basierende sechste Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 11 bis 13 gezeigt.A sixth embodiment of the invention based on the operating principle shown in FIG. 3 is shown in FIGS. 11 to 13.

In dieser sechsten Ausführungsform gehören zu einem nach dem Reflektionsprinzip arbeitenden fotoelektrischen Bewegungsmelder eine an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigte, reflektierende und optisch durchlässige Hauptskala 114 mit einem darauf ausgebildeten Hauptgitter 116, eine Lichtquelle 132, eine erste Meßskala 118 (siehe Fig. 12) mit vier darauf ausgebildeten, jeweils um 90° zueinander phasenversetzten Meßgittern 120a bis 120d und eine Sensoranordnung 130 mit vier den einzelnen Meßgittern 120a bis 120d zugeordneten optischen Sensor­ elementen 122a bis 122d für die fotoelektrische Umwandlung von durch das Hauptgitter 116 und das jeweils Zugeordnete der Meßgitter 120a bis 120d moduliertem Licht zum Erzeugen eines periodischen Meßsignals in Abhängigkeit von Bewe­ gungen der beiden Teile relativ zueinander, wobei die zuletzt genannten Komponenten am anderen der beiden relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigt sind, und wobei gegenüber der der ersten Meßskala 118 abgewandten Seite der Hauptskala 114 eine starr mit der Sensoranordnung 130 verbundene zweite Meßskala 134 (Fig. 13) mit vier auf dieser ausgebildeten, jeweils mit einem Dämpfungsgitter versehenen Lichtmeßfenstern 136a′ bis 136d′ sowie vier der Bestimmung eines Gleichspannungspegels dienende optische Sensorelemente 139a′ bis 138d′ für die foto­ elektrische Umwandlung von durch das Hauptgitter 116 und das jeweils zugeordnete Licthmeßfenster 136a′ bis 136d′ hindurchfallendem Licht angeordnet sind, so daß Schwankungen des Gleichspannungspegels der von den optischen Bewegungs­ meldersensorelementen 122a bis 122d erzeugten Meßsignale a bis d unter Verwendung der von den der Bestimmung des Gleichspannungspegels dienenden optischen Sensorelementen 138a′ bis 138d′ erzeugten Gleichspannungspegelsignale korrigierbar sind.In this sixth embodiment, a photoelectric motion detector operating according to the reflection principle includes a reflective and optically transmissive main scale 114 fastened to one of two parts which can be moved relative to one another, with a main grating 116 formed thereon, a light source 132 , a first measurement scale 118 (see FIG. 12 ) with four measuring grids 120 a to 120 d formed thereon, each phase-shifted from one another by 90 °, and a sensor arrangement 130 with four optical sensor elements 122 a to 122 d assigned to the individual measuring grids 120 a to 120 d for the photoelectric conversion of through the main grid 116 and the respectively associated with the measuring grid 120 a to 120 d modulated light for generating a periodic measurement signal as a function of BEWE conditions of the two parts relative to one another, wherein the components the latter are secured to the other of the two parts movable relative to each other, and wherein opposite the side of the main scale 114 facing away from the first measuring scale 118 has a second measuring scale 134 ( FIG. 13) rigidly connected to the sensor arrangement 130 , with four light measuring windows 136 a 'to 136 d' formed thereon, each provided with a damping grating, and four for determining a DC voltage level Serving optical sensor elements 139 a 'to 138 d' for the photo-electrical conversion of light passing through the main grating 116 and the respectively assigned licensing window 136 a 'to 136 d' are arranged so that fluctuations in the DC voltage level of the optical motion detector sensor elements 122 a to 122 d generated measurement signals a to d can be corrected using the DC voltage level signals generated by the optical sensor elements 138 a 'to 138 d' used to determine the DC voltage level.

Auf der ersten Meßskala 118 sind die vier Meßgitter 120a bis 120d, deren Teilstriche in der gleichen Richtung (in Fig. 12 senkrecht) ausgerichtet sind wie die des Haupt­ gitters 116, in der in Fig. 12 gezeigten Weise derart ausgebildet und angeordnet, daß sie um jeweils 90° relativ zueinander phasenversetzt sind.On the first measuring scale 118 are the four measuring grids 120 a to 120 d, the graduation lines of which are aligned in the same direction (perpendicular in FIG. 12) as that of the main grid 116 , in the manner shown in FIG. that they are 90 ° out of phase with each other.

Die den Lichtfenstern der zweiten Meßskala 134 zugeordneten Gitter 136a′ bis 136d′ dienen dagegen nur der Verringerung der durchgelassenen Lichtmenge und sind deshalb, wie man in Fig. 13 erkannt, mit waagerecht verlaufenden Teil­ strichen ausgebildet. Dabei ist der Abstand p zwischen den Meßgittern 120a bis 120d der ersten Meßskala 118 und dem Hauptgitter 116 der Hauptskala 114 vorzugsweise im wesent­ lichen gleich dem optischen Abstand q zwischen dem Haupt­ gitter 116 und den Dämpfungsgittern 136a′ bis 136d′ der zweiten Meßskala 134. Bei Vorliegen der Beziehung p = q haben die Meßgitter 120a bis 120d der ersten Meßskala 118 im wesentlichen die gleiche wirksame Flächengröße wie die ihnen entsprechenden Dämpfungsgitter 136a′ bis 136d′ der zweiten Meßskala 134, so daß die der Bewegungsmessung dienenden optischen Sensorelemente 122a bis 122d und die der Bezugslichtmessung diendenden optischen Sensorelemente 138a′ bis 138d′ jeweils im wesentlichen von der gleichen Lichtmenge beaufschlagt sind.The grids 136 a 'to 136 d' assigned to the light windows of the second measuring scale 134 , on the other hand, only serve to reduce the amount of light transmitted and are therefore, as can be seen in FIG. 13, formed with horizontally extending portions. The distance p between the measuring grids 120 a to 120 d of the first measuring scale 118 and the main grating 116 of the main scale 114 is preferably substantially equal to the optical distance q between the main grating 116 and the damping grids 136 a 'to 136 d' of the second Measuring scale 134 . In the presence of the relationship p = q, the measuring grids 120 a to 120 d of the first measuring scale 118 have essentially the same effective area size as the corresponding damping grids 136 a 'to 136 d' of the second measuring scale 134 , so that the optical sensor elements serving to measure the movement 122 a to 122 d and the optical sensor elements 138 a 'to 138 d' serving the reference light measurement are each subjected to essentially the same amount of light.

Sind die Abstände p und q dagegen voneinander verschieden, dann können die Meßgitter 120a bis 120d und die Dämpfungs­ gitter 136a′ bis 136d′ so ausgebildet sein, daß die Beziehung zwischen ihren jeweils wirksamen Flächen der Beziehung p : q entspricht.If the distances p and q are different from each other, then the measuring grids 120 a to 120 d and the damping grids 136 a 'to 136 d' are designed so that the relationship between their respective effective areas corresponds to the relationship p: q.

Fig. 14 zeigt eine Signalverarbeitsungsschaltung für die Erzeugung von zweiphasigen Meßsignalen aus den Ausgangs­ signalen der Bewegungsmeldersensorelemente 122a bis 122d und der Bezugslichtsensorelemente 138a′ bis 138d′. Zu der in Fig. 14 dargestellten Signalverarbeitungsschaltung 140 gehören ein Funktionsverstärker OP21, dessen Verstärkungs­ faktor mittels eines Stellwiderstands VR21 variierbar ist und welcher dazu dient, die Ausgangssignale a und a′ der optischen Sensorelemente 122a und 138a′ zu summieren und zu verstärken, ein Funktionsverstärker OP22, dessen Verstärkunsfaktor mittels eines Stellwiderstands VR22 variierbar ist und welcher dazu dient, die Ausgangssignale c und c′ der optischen Sensorelemente 122c und 138c′ zu summieren und zu verstärken, ein Funktionsverstärker OP23, dessen Verstärkungsfaktor mittels eines Stellwiderstands VR23 variierbar ist und welcher dazu dient, die Ausgangs­ signale b und b′ der optischen Sensorelemente 122b und 138b′ zu summieren und zu verstärken, ein Funktionsver­ stärker OP24, dessen Verstärkungsfaktor mittels eines Stellwiderstands VR24 variierbar ist und welcher dazu dient, die Ausgangssignale d und d′ der optischen Sensor­ elemente 122d und 138d′ zu summieren und zu verstärken, ein Funktionsverstärker OP25 für die Erzeugung eines die eine Phase des zweiphasigen Meßsignals darstellenden Differenzsignals (a + a′)-(c + c′) aus dem Ausgangssignal (a + a′) des Funktionsverstärkers OP21 und dem Ausgangs­ signal (c + c′) des Funktionsverstärkers OP22, und ein Funktionsverstärker OP26 für die Erzeugung eines die andere Phase des zweiphasigen Meßsignals darstellenden Differenzsignals (b + b′)-(d + d′) aus dem Ausgangs­ signal (b + b′) des Funktionsverstärkers OP23 und dem Ausgangssignal (d + d′) des Funktionsverstärkers OP24. Fig. 14 shows a signal processing circuit for the generation of two-phase measurement signals from the output signals of the motion detector sensor elements 122 a to 122 d and the reference light sensor elements 138 a 'to 138 d'. To that shown in Fig. 14 Signal processing circuit 140 includes an operational amplifier OP 21, whose amplification factor by means of a variable resistor VR 21 is variable and which serves the output signals A and A 'of the optical sensor elements 122 a and 138 a' to sum and amplify , A functional amplifier OP 22 , the gain factor of which can be varied by means of a variable resistor VR 22 and which serves to sum and amplify the output signals c and c 'of the optical sensor elements 122 c and 138 c', a functional amplifier OP 23 , the gain factor of which by means of a Variable resistor VR 23 is variable and which is used to sum and amplify the output signals b and b 'of the optical sensor elements 122 b and 138 b', a functional amplifier OP 24 , the gain factor of which can be varied by means of a variable resistor VR 24 and which serves, the output signals d and d 'of the optical Sensor elements 122 d and 138 d 'to sum and amplify a functional amplifier OP 25 for generating a differential signal representing a phase of the two-phase measurement signal (a + a') - (c + c ') from the output signal (a + a ') Of the functional amplifier OP 21 and the output signal (c + c') of the functional amplifier OP 22 , and a functional amplifier OP 26 for generating a differential signal representing the other phase of the two-phase measurement signal (b + b ') - (d + d' ) from the output signal (b + b ') of the operational amplifier OP 23 and the output signal (d + d') of the operational amplifier OP 24 .

In dieser Ausführungsform ergibt sich bei einer Bewegung der Meßskala 118 relativ zur Hauptskala 114 ein zweiphasiges Ausgangssignal a + a′ im wesentlichen der in Fig. 3 gezeigten Form, welches eine variable Amplitude bei stabilem Gleichspannungspegel haben kann. Dadurch ist ein äußerst stabiles Meßsignal gewährleistet, welches eine äußerst genaue Interpolation ermöglicht.In this embodiment, a movement of the measuring scale 118 relative to the main scale 114 results in a two-phase output signal a + a 'essentially of the form shown in FIG. 3, which can have a variable amplitude at a stable DC voltage level. This ensures an extremely stable measurement signal, which enables extremely precise interpolation.

Da die Ausgangssignale a bis d und a′ bis d′ der optischen Sensorelemente in der vorliegenden Ausführungsform jeweils in der Form (a + a′) bis (d + d′) von den Funktionsver­ stärkern OP21 bis OP24 summiert und verstärkt werden, ergibt sich ein äußerst einfacher Ausbau der Signal­ verarbeitungsschaltung 140.Since the output signals a to d and a ′ to d ′ of the optical sensor elements in the present embodiment are each summed and amplified in the form (a + a ′) to (d + d ′) by the functional amplifiers OP 21 to OP 24 , this results in an extremely simple expansion of the signal processing circuit 140 .

Die Signalverarbeitungsschaltung 140 ist jedoch nicht auf den in Fig. 14 gezeigten Aufbau beschränkt. Wie beispiels­ weise in Fig. 15 dargestellt, können die beiden Phasen des Bewegungsmeßsignals auch auf folgende Weise erzeugt werden: Die Ausgangssignale a bis d und a′ bis d′ werden jeweils durch Funktionsverstärker OP31 bis OP38 verstärkt, deren Verstärkungsfaktor jeweils mittels eines zugeordneten Stellwiderstands VR31 bis VR38 variierbar ist. Aus den Ausgangssignalen der mit den Signalen a bis d und a′ bis d′ gespeisten Funktionsverstärker OP31 bis OP38 werden ent­ sprechende Differenzsignale (a-c), (c′-a′), (b-d) und (d′-b′) durch entsprechende Funktionsverstärker OP39 bis OP42 aufbereitet. Zwei weitere Funktionsverstärker OP43 und OP44 dienen der Erzeugung von Differenzsignalen (a-c)-(c′-a′) = (a + a′)-(c + c′) und (b-d)-(d′-b′) = (b + b′)-(d + d′) aus den Ausgangs­ signalen der Funktionsverstärker OP39 bis OP41. Da die Pegel des Ausgangssignale a bis d und a′ bis d′ der opti­ schen Sensorelemente in dieser Ausführungsform einzeln einstellbar sind, können die der Verringerung der durch­ gelassenen Lichtmenge dienenden Dämpfungsgitter 136a′ bis 136d′ an den Lichtmeßfenstern hier wegfallen.However, the signal processing circuit 140 is not limited to the structure shown in FIG. 14. As shown in Fig. 15, for example, the two phases of the motion measurement signal can also be generated in the following way: The output signals a to d and a 'to d' are each amplified by functional amplifiers OP 31 to OP 38 , the amplification factor of which is assigned by means of an associated one Variable resistance VR 31 to VR 38 is variable. From the output signals of the functional amplifiers OP 31 to OP 38 fed with the signals a to d and a ′ to d ′, corresponding differential signals (ac), (c′-a ′), (bd) and (d′-b ′) prepared by appropriate function amplifier OP 39 to OP 42 . Two further function amplifiers OP 43 and OP 44 are used to generate differential signals (ac) - (c′-a ′) = (a + a ′) - (c + c ′) and (bd) - (d′-b ′) = (b + b ′) - (d + d ′) from the output signals of the functional amplifier OP 39 to OP 41 . Since the levels of the output signals a to d and a 'to d' of the optical sensor elements in this embodiment are individually adjustable, the reduction in the amount of light used by the attenuation grating 136 a 'to 136 d' at the light measuring windows can be omitted here.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Hauptskala 114 mit dem Hauptgitter 116 durch die zweite Meßskala 134 und die der Bestimmung des Gleichspannungs­ pegels dienenden optischen Sensorelemente 138a′ bis 138d′ gegen in Fig. 11 von rechts einfallendem Gegenlicht abge­ schirmt, so daß dieses keinen Einfluß auf die Bewegungs­ meldesignale a bis d haben kann. Die gleiche Wirkung ist in der in Fig. 16 dargestellten siebenten Ausführungsform dadurch erzielt, daß anstelle der zweiten Meßskala 134 und der dieser zugeordneten Teile eine Abschirmung 142 starr mit der Sensoranordnung 130 verbunden. In Fig. 16 erkennt man außerdem eine eines der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile darstellende Basis 144, an welcher die Hauptskala 114 mit ihrem unteren Teil befestigt ist.In the embodiment described above, the main scale 114 with the main grating 116 is shielded by the second measuring scale 134 and the optical sensor elements 138 a 'to 138 d' which serve to determine the DC voltage level against the backlight incident from the right in FIG. 11, so that this can have no influence on the motion signals a to d. The same effect is achieved in the seventh embodiment shown in FIG. 16 in that instead of the second measuring scale 134 and the parts assigned to it, a shield 142 is rigidly connected to the sensor arrangement 130 . In Fig. 16 is also a one of the two relatively movable parts constituting the base 144, on which the main scale 114 is mounted with its lower part recognizes.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform findet das in Fig. 3 dargestellte Wirkprinzip bei einem nach dem Reflektionsprinzip arbeitenden fotoelektrischen Bewegungs­ melder Anwendung, es kann jedoch auch bei einem nach dem Lichtdurchlaßprinzip arbeitenden Bewegungsmelder angewendet werden. In diesem Falle ist das Muster der Meßgitter 120a bis 120d der ersten Meßskala 118 durch ein der zweiten Meßskala 134 entsprechendes Muster von Dämpfungsgittern 136a′ bis 136d′ zu ergänzen.In the embodiment described above, the principle of operation shown in FIG. 3 is applied to a photoelectric motion detector operating according to the reflection principle, but it can also be applied to a motion detector operating according to the light transmission principle. In this case, the pattern of the measuring grids 120 a to 120 d of the first measuring scale 118 is to be supplemented by a pattern of damping grids 136 a ′ to 136 d ′ corresponding to the second measuring scale 134 .

In Fig. 17 bis 19 ist eine achte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier sind die Meßgitter 120a bis 120d der ersten Meßskala (118) und die diesen zugeordneten Bewegungsmeldersensorelemente 122a bis 122d sowie dement­ sprechend auch die Dämpfungsgitter 136a′ bis 136d′ der zweiten Meßskala 134 und die diesen zugeordneten, der Bestimmung des Gleichspannungspegels dienenden optischen Sensorelemente 138a′ bis 138d′ jeweils in einer gerad­ linigen Reihe angeordnet. Weitere Einzelheiten dieser Aus­ führungsform entsprechen denen der sechsten Ausführungsform und brauchen deshalb nicht beschrieben zu werden.In Fig. 17 to 19, an eighth embodiment of the invention is shown. Here are the measuring grids 120 a to 120 d of the first measuring scale ( 118 ) and the motion detector sensor elements 122 a to 122 d associated therewith, and accordingly the damping grids 136 a 'to 136 d' of the second measuring scale 134 and the associated ones, the determination of the DC level serving optical sensor elements 138 a 'to 138 d' each arranged in a straight line. Further details of this embodiment correspond to those of the sixth embodiment and therefore do not need to be described.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die für die Messung des Bezugslichts bestimmten Fenster zwar jeweils mit einem Dämpfungsgitter 136a′ bis 136d′ ver­ sehen, bei Anwendung geeigneter Verfahren zum Einstellen der verschiedenen Signalpegel, z. B. bei Verwendung der in Fig. 15 dargestellten Signalverarbeitungsschaltung, kann eine Strichteilung bzw. ein Gitter an diesen Fenstern jedoch auch entfallen.In the embodiments described above, the windows intended for the measurement of the reference light are each seen with a damping grating 136 a 'to 136 d' ver, when using suitable methods for setting the different signal levels, e.g. B. when using the signal processing circuit shown in Fig. 15, a line division or a grid on these windows can also be omitted.

Bei einem in einer neunten Ausführungsform der Erfindung in Fig. 20 dargestellten fotoelektrischen Durchlicht- Bewegungsmelder ist eine optisch durchlässige Hauptskala 114 mit einem auf ihr ausgebildeten Hauptgitter 116 an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigt, während eine Lichtquelle 132, eine Meßskala 118 mit einem auf ihr ausgebildeten Meßgitter 120 und ein optisches Sensorelement 122 für die fotoelektrische Umwand­ lung von durch das Hauptgitter 116 und das Meßgitter 120 moduliertem Licht zum Erzeugen eines periodischen Bewegungs­ meldesignals in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander am anderen der beiden relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigt sind, wobei der Bewegungsmelder ferner einen der Bestimmung eines Gleich­ spannungspegels dienenden optischen Sensor 138 für die fotoelektrische Umwandlung des reflektierten Anteils des durch das Hauptgitter 116 und das Meßgitter 120 modulierten Lichts, einen Diaphanspiegel oder Strahlteiler 150 zum Ablenken des von der Lichtquelle 132 erzeugten Lichts zur Hauptskala 114 und zum Ausrichten des durch das Haupt­ gitter 116 und das Meßgitter 120 modulierten reflektierten Lichts auf den der Bestimmung des Gleichspannungspegels dienenden optischen Sensor 138 und ein optisches Sensor­ element 152 zum Bestimmen der von der Lichtquelle 132 abgegebenen Lichtmenge aufweist, so daß Schwankungen des Gleichspannungspegels eines von dem optischen Bewegungs­ meldersensorelement 122 erzeugten Bewegungsmeldesignals a unter Verwendung eines von dem der Bestimmung des Gleich­ spannungspegels dienenden optischen Sensorelement 138 erzeugten Gleichspannungspegelsignals a′ korrigierbar sind. In Fig. 20 erkennt man außerdem eine Kollimatorlinse 112 und zwei Sammellinsen 154 und 155. In a ninth embodiment of the invention shown in Fig. 20, a transmitted-light motion detector is an optically transparent main scale 114 with a main grating 116 formed thereon attached to one of two parts movable relative to each other, while a light source 132 , a measuring scale 118 with one on their trained measuring grid 120 and an optical sensor element 122 for the photoelectric conversion treatment of light modulated by the main grid 116 and the measuring grid 120 for generating a periodic motion detection signal depending on movements of the two parts relative to one another on the other of the two relatively movable parts are, wherein the motion detector is also a determination of a DC voltage optical sensor 138 for the photoelectric conversion of the reflected portion of the light modulated by the main grating 116 and the measuring grating 120 , a diaphane mirror or He beam splitter 150 for deflecting the light generated by the light source 132 to the main scale 114 and for aligning the reflected light modulated by the main grating 116 and the measuring grating 120 to the optical sensor 138 serving to determine the DC voltage level and an optical sensor element 152 for determining the from the light source 132 has the amount of light emitted, so that fluctuations in the DC voltage level of a motion detection signal generated by the optical motion sensor element 122 using a from the determination of the DC voltage level serving optical sensor element 138 generated DC level signal a 'can be corrected. A collimator lens 112 and two converging lenses 154 and 155 can also be seen in FIG. 20.

Das Ausgangssignal des der Bestimmung der von der Licht­ quelle 132 abgegebenen Lichtmenge dienenden optischen Sensorelements 152 wird zum Speisestromkreis der Licht­ quelle 132 zurückgeführt, um diesen derart zu steuern, daß die von der Lichtquelle 132 abgegebene Lichtmenge im wesentlichen konstant ist. Das genannten optische Sensor­ element 152 kann jedoch auch weggelassen werden.The output signal of the optical sensor element 152 which serves to determine the quantity of light emitted by the light source 132 is fed back to the supply circuit of the light source 132 in order to control it in such a way that the quantity of light emitted by the light source 132 is essentially constant. However, the optical sensor element 152 mentioned can also be omitted.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform handelt es sich zwar um einen nach dem Durchlichtprinzip arbeiten­ den fotoelektrischen Bewegungsmelder, ein solcher Bewegungsmelder kann jedoch auch nach dem Reflektions­ prinzip arbeiten, wenn man die Funktion des der Bestimmung des Gleichspannungspegels dienenden optischen Sensor­ elements 138 durch die des der Bewegungsmeldung dienenden optischen Sensorelements 122 ergänzt bzw. ersetzt.In the embodiment described above, it is a work according to the transmitted light principle of the photoelectric motion detector, such a motion detector can also work according to the reflection principle, if you use the function of the determination of the DC voltage level optical sensor elements 138 by that of the motion detection serving or replacing optical sensor element 122 .

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist jeweils auf die Erfassung von linearen Bewegungen Bezug genommen, die Erfindung ist jedoch nicht allein darauf beschränkt,sondern auch für die Erfassung von Rotations­ bewegungen anwendbar.In the above-described embodiments each related to the detection of linear movements taken, however, the invention is not alone on it limited, but also for the detection of rotation movements applicable.

Claims (9)

1. Fotoelektrischer Bewegungsmelder, bei welchem eine Hauptskala (14, 114) mit einem darauf ausgebildeten Hauptgitter (16, 116) an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigt ist und eine Lichtquelle (10, 132), eine Meßskala (18, 118) mit einem darauf ausgebildeten Meßgitter (20, 20a-d, 120a-d) und ein optisches Bewegungsmeldersensorelement (22, 22a-d, 122a-d) für die fotoelektrische Umwandlung von wenigstens durch das Hauptgitter und das Meßgitter moduliertem Licht am anderen der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile befestigt sind, so daß in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander ein periodisches Bewegungsmeldesignal erzeugbar ist, gekennzeichnet durch ein nahe dem Meßgitter an der Meßskala ausgebildetes, für ein Bezugslicht durchlässiges Fenster (30a-d, 34 1, 342, 42a) und durch ein der Erfassung des Bezugslichts dienendes opti­ sches Sensorelement (32a-d, 36 1, 36 2, 138) für die foto­ elektrische Umwandlung des durch das Fenster hindurch­ tretende Bezugslicht, so daß Schwankungen des Gleichspannungspegels des durch das optische Bewegungsmeldesensorelement erzeugten Bewegungsmeldesignals auf der Basis eines von dem der Erfassung des Bezugslichts dienenden optischen Sensor­ element erzeugten Bezugssignals korrigierbar sind. 1. Photoelectric motion detector, in which a main scale ( 14 , 114 ) with a main grating ( 16 , 116 ) formed thereon is attached to one of two parts that can be moved relative to one another and a light source ( 10 , 132 ), a measuring scale ( 18 , 118 ) with a measuring grating ( 20 , 20 a-d, 120 a-d) and an optical motion detector sensor element ( 22 , 22 a-d, 122 ad) for the photoelectric conversion of light modulated at least by the main grating and the measuring grating on the other of the two parts movable relative to one another are, so that depending on movements of the two parts relative to each other a periodic motion signal can be generated, characterized by a near the measuring grid on the measuring scale formed, for a reference light transparent window ( 30 a-d, 34 1 , 34 2 , 42 a) and by an optical sensor element ( 32 a-d, 36 1 , 36 2 , 138 ) for detecting the reference light for the photo electric he conversion of the reference light passing through the window so that fluctuations in the DC voltage level of the motion detection signal generated by the optical motion detection sensor element can be corrected on the basis of a reference signal generated by the optical sensor element used to detect the reference light. 2. Fotoelektrischer Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein für das Bezugslicht durchlässiges Fenster (34 1, 342) mehreren Meßgittern (20a-d) zugeordnet ist, so daß das der Erfassung des Bezugslichts dienende optische Sensor­ element (36 1, 36 2) von einer gemittelten Lichtmenge entsprechend der betreffenden Anzahl von Meßgittern beaufschlagt ist.2. Photoelectric motion detector according to claim 1, characterized in that in each case one for the reference light window ( 34 1 , 34 2 ) is assigned to several measuring grids ( 20 a-d), so that the detection of the reference light serving optical sensor element ( 36 1 , 36 2 ) is acted upon by an average amount of light corresponding to the number of measuring grids in question. 3. Fotoelektrischer Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem für das Bezugslicht durchlässigen Fenster (30a) durchgelassene Lichtmenge im wesentlichen gleich der von dem Meßgitter (20a) Durchgelassenen ist.3. Photoelectric motion detector according to claim 1, characterized in that the amount of light transmitted by the window ( 30 a) which is permeable to the reference light is substantially the same as that transmitted by the measuring grating ( 20 a). 4. Fotoelektrischer Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des für das Bezugslicht durchlässigen Fensters (42a) mit dem des Meßgitters (20a) koinzidiert.4. Photoelectric motion detector according to claim 1, characterized in that the center of gravity of the window permeable to the reference light ( 42 a) coincides with that of the measuring grid ( 20 a). 5. Fotoelektrischer Bewegungsmelder, bei welchem eine optisch durchlässige Hauptskala (114) mit einem auf ihr ausgebildeten Hauptgitter (116) an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigt ist und eine Lichtquelle (132), eine erste Meßskala (118) mit einem auf ihr ausgebildeten Meßgitter (120a-d) und ein optisches Bewegungsmeldersensorelement (122a-d) für die fotoelektrische Umwandlung von wenigstens durch das Hauptgitter und das Meßgitter moduliertem Licht am anderen der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile befestigt sind, so daß in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander ein periodisches Bewegungsmeldesignal erzeugbar ist, gekennzeichnet durch eine gegenüber der der ersten Meßskala abgewandten Seite der Hauptskala angeordnete zweite Meßskala (134), an welcher ein für ein Bezugslicht durchlässiges Fenster (136a′-d′) ausgebildet ist, und durch ein der Bestimmung eines Gleichspannungspegels dienendes optisches Sensorelement (138a′-d′) für die fotoelektrische Umwandlung von durch die Hauptskala und das Fenster hindurchtretendem Licht, wobei Schwankungen des Gleichspannungspegels eines von dem optischen Bewegungsmeldersensorelement erzeugten Bewegungs­ meldesignals unter Verwendung eines von dem der Bestimmung des Gleichspannungspegels dienenden optischen Sensorelement erzeugten Gleichspannungspegelsignals korrigierbar sind.5. Photoelectric motion detector, in which an optically transparent main scale ( 114 ) with a main grating ( 116 ) formed thereon is attached to one of two parts that can be moved relative to one another and a light source ( 132 ), a first measuring scale ( 118 ) with one on it trained measuring grids ( 120 a-d) and an optical motion detector sensor element ( 122 ad) for the photoelectric conversion of light modulated by at least the main grating and the measuring grating on the other of the two parts movable relative to each other, so that depending on movements of the two parts relative to each other A periodic motion detection signal can be generated, characterized by a second measuring scale ( 134 ) which is arranged opposite the side of the main scale facing away from the first measuring scale and on which a window ( 136 a'-d ') which is transparent to a reference light is formed, and by a determination of a DC voltage serving optically it sensor element ( 138 a'-d ') for the photoelectric conversion of light passing through the main scale and the window, with fluctuations in the DC voltage level of a motion signal generated by the optical motion sensor element using a DC voltage level signal generated by the optical sensor element used to determine the DC voltage level are correctable. 6. Fotoelektrischer Bewegungsmelder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptskala (114) reflektierend ausgebildet ist und daß die zweite Meßskala (134) gegenüber der der Lichtquelle (132) abgewandten Seite der Hauptskala angeordnet ist.6. Photoelectric motion detector according to claim 5, characterized in that the main scale ( 114 ) is reflective and that the second measuring scale ( 134 ) is arranged opposite to the light source ( 132 ) side of the main scale. 7. Fotoelektrischer Bewegungsmelder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptskala (114) optisch durchlässig ist und daß die zweite Meßskala (134) und die Lichtquelle (132) gegenüber derselben Seite der Hauptskala angeordnet sind.7. Photoelectric motion detector according to claim 5, characterized in that the main scale ( 114 ) is optically transparent and that the second measuring scale ( 134 ) and the light source ( 132 ) are arranged opposite the same side of the main scale. 8. Fotoelektrischer Bewegungsmelder, bei welchem eine optisch durchlässige Hauptskala (114) mit einem auf ihr ausgebildeten Hauptgitter (116) an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigt ist und eine Lichtquelle (132), eine Meßskala (118) mit einem auf ihr ausgebildeten Meßgitter (120a-d) und ein optisches Bewegungsmeldersensorelement (122a-d) für die foto­ elektrische Umwandlung von wenigstens durch das Hauptgitter und das Meßgitter moduliertem, reflektiertem oder durch­ gelassenem Licht am anderen der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile befestigt sind, so daß in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander ein periodisches Bewegungsmeldesignal erzeugbar ist, gekennzeichnet durch ein der Bestimmung eines Gleichspannungspegels dienendes optisches Sensorelement (138a′-d′) für die fotoelektrische Umwandlung der jeweils anderen Komponente des durch das Hauptgitter und das Meßgitter modulierten Lichts, so daß Schwankungen des Gleichspannungspegels des von dem optischen Bewegungsmeldersensorelement erzeugten Bewegungs­ meldesignals unter Verwendung eines von dem der Bestimmung des Gleichspannungspegels dienenden optischen Sensor­ element erzeugten Gleichspannungspegelsignals korrigierbar sind.8. Photoelectric motion detector, in which an optically transparent main scale ( 114 ) with a main grating ( 116 ) formed thereon is attached to one of two parts that can be moved relative to one another and a light source ( 132 ), a measuring scale ( 118 ) with one formed on it Measuring grids ( 120 a-d) and an optical motion detector sensor element ( 122 ad) for the photo-electric conversion of light modulated, reflected or transmitted light at least by the main grating and the measuring grating are attached to the other of the two parts which can be moved relative to one another, so that depending on movements of the two parts, a periodic motion detection signal can be generated relative to one another, characterized by an optical sensor element ( 138 a'-d ') serving to determine a DC voltage level for the photoelectric conversion of the respective other component of the light modulated by the main grating and the measuring grating, so that fluctuation against the DC voltage level of the motion signal generated by the optical motion detector sensor element using a DC voltage level signal generated by the optical sensor element used to determine the DC voltage level can be corrected. 9. Nach dem Reflektionsprinzip arbeitender foto­ elektrischer Bewegungsmelder, bei welchem eine reflektie­ rende und optisch durchlässige Hauptskala (114) mit einem auf ihr ausgebildeten Hauptgitter (116) an einem von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen befestigt ist und eine Lichtquelle (132), eine Meßskala (118) mit einem auf ihr ausgebildeten Meßgitter (120a-d) und ein optisches Bewegungsmeldersensorelement (122a-d) für die foto­ elektrische Umwandlung von wenigstens durch das Hauptgitter und das Meßgitter moduliertem Licht am anderen der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile befestigt sind, so daß in Abhängigkeit von Bewegungen der beiden Teile relativ zueinander ein periodisches Bewegungsmeldesignal erzeugbar ist, gekennzeichnet durch eine gegenüber der der Meßskala abgewandten Seite der Hauptskala angeordnete, optisch undurchlässige Abschirmung (142) zum Verhindern des Einfalls von Gegen­ licht auf das Hauptgitter über die Rückseite der Hauptskala.9. According to the principle of reflection working photo electric motion detector, in which a reflective and optically transparent main scale ( 114 ) with a main grating ( 116 ) formed thereon is attached to one of two parts movable relative to one another and a light source ( 132 ), a measuring scale ( 118 ) with a measuring grating ( 120 a-d) formed thereon and an optical motion detector sensor element ( 122 ad) for the photoelectric conversion of light modulated at least by the main grating and the measuring grating are attached to the other of the two parts which can be moved relative to one another, so that in Depending on movements of the two parts relative to each other, a periodic motion detection signal can be generated, characterized by an optically opaque shield ( 142 ) arranged opposite the side of the main scale facing away from the measuring scale, for preventing the incidence of back light on the main grille via the rear of the main scale .
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