JP2003247866A - 絶対的な位置設定をするためのスケール及び位置測定装置 - Google Patents
絶対的な位置設定をするためのスケール及び位置測定装置Info
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
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- H03M1/0685—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy using additional components or elements, e.g. dummy components the original and additional components or elements being complementary to each other, e.g. CMOS using real and complementary patterns
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 絶対的な位置設定をするために適したスケー
ルを提供する。 【解決手段】 スケールのトラックが、少なくとも１つ
の測定方向に延在し、異なった光学特性を有する同じ幅
の交互に現れる部分領域内に配設されており、連続する
２つの部分領域の所定の順序に、一義的に第１及び第２
の論理信号が割り当てられているスケールが、トラック
内に、少なくとも異なった光学特性を有する第１、第２
及び第３の部分領域（ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３；ＴＢ
１’，ＴＢ２’，ＴＢ３’）が配設されており、その
際、連続する異なった２つの部分領域（ＴＢ１，ＴＢ
３；ＴＢ１’，ＴＢ３’）の第１の組合せに、一義的に
第１の論理信号（１）が割り当てられており、連続する
異なった２つの部分領域（ＴＢ２，ＴＢ３；ＴＢ２’，
ＴＢ３’）の第２の組合せに、一義的に第２の論理信号
（０）が割り当てられており、そして、第１及び第２の
組合せが互いに異なるように構成されている。
ルを提供する。 【解決手段】 スケールのトラックが、少なくとも１つ
の測定方向に延在し、異なった光学特性を有する同じ幅
の交互に現れる部分領域内に配設されており、連続する
２つの部分領域の所定の順序に、一義的に第１及び第２
の論理信号が割り当てられているスケールが、トラック
内に、少なくとも異なった光学特性を有する第１、第２
及び第３の部分領域（ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３；ＴＢ
１’，ＴＢ２’，ＴＢ３’）が配設されており、その
際、連続する異なった２つの部分領域（ＴＢ１，ＴＢ
３；ＴＢ１’，ＴＢ３’）の第１の組合せに、一義的に
第１の論理信号（１）が割り当てられており、連続する
異なった２つの部分領域（ＴＢ２，ＴＢ３；ＴＢ２’，
ＴＢ３’）の第２の組合せに、一義的に第２の論理信号
（０）が割り当てられており、そして、第１及び第２の
組合せが互いに異なるように構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念によるスケール、並びに請求項１３による絶対的な位
置設定をするための位置測定装置に関する。
念によるスケール、並びに請求項１３による絶対的な位
置設定をするための位置測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】互いに可動の対象物の位置設定をするた
め、増分式の位置測定装置が公知であり、これらの位置
測定装置は、対象物の互いの相対運動を一定の測定ステ
ップもしくは増分で検出する。このために使用される増
分式の位置測定装置は、通常、増分式の測定目盛りを有
するトラックを有する、両方の対象物の一方と結合され
ているスケール、並びに両方の対象物の他方と結合され
ている走査ユニットを有する。光学的、磁気的、誘導的
又は容量的な走査によって、公知の様式及び方法で、変
位に依存した周期的な増分信号が発生させられる。
め、増分式の位置測定装置が公知であり、これらの位置
測定装置は、対象物の互いの相対運動を一定の測定ステ
ップもしくは増分で検出する。このために使用される増
分式の位置測定装置は、通常、増分式の測定目盛りを有
するトラックを有する、両方の対象物の一方と結合され
ているスケール、並びに両方の対象物の他方と結合され
ている走査ユニットを有する。光学的、磁気的、誘導的
又は容量的な走査によって、公知の様式及び方法で、変
位に依存した周期的な増分信号が発生させられる。
【０００３】これ以外に、いわゆる絶対的な位置測定装
置が公知であり、この位置測定装置は、スケール側に、
例えば仮性ランダムコードとして形成された、複数のビ
ットワードから成るシーケンシャルコードを有するトラ
ックを有し、このトラックの走査から、それぞれの測定
区間に沿った絶対位置を設定することができる。この場
合、測定方向に沿ったそれぞれのシーケンシャルコード
は、相応に選択された論理信号もしくはビットの順序か
ら成り、この順序は、例えば、値ＮＵＬＬ（０）及びＥ
ＩＮＳ（１）が想定されている。検出の安全を向上させ
るため、このようなシステムでは、今や、それぞれ個々
の論理信号もしくはビットワードのビットを、異なった
光学特性を有する２つの部分領域の所定の順序から導出
することが公知である。従って、例えば論理信号ＮＵＬ
Ｌ（０）は、透過性の部分領域及び非透過性の部分領域
の順序に相応し、これに反して、論理信号ＥＩＮＳ
（１）は、トラックにおける非透過性の部分領域及び透
過性の部分領域の順序に相応する。このようなコード化
は、マンチェスタコード化と呼ばれ、これについては、
例えば、刊行物「Ａｂｓｏｌｕｔｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｄｅｄ ｐａｔｔ
ｅｒｎｓ（コード化されたパターンの光学的な検出を使
用した絶対位置測定）」Ｊ．Ｔ．Ｍ．Ｓｔｅｖｅｎｓｏ
ｎ，Ｊ．Ｒ．Ｊｏｒｄａｎ，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｅ：Ｓｃ
ｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．２１（１９８８）の１１４０〜１
１４５頁における図１を参照のこと。
置が公知であり、この位置測定装置は、スケール側に、
例えば仮性ランダムコードとして形成された、複数のビ
ットワードから成るシーケンシャルコードを有するトラ
ックを有し、このトラックの走査から、それぞれの測定
区間に沿った絶対位置を設定することができる。この場
合、測定方向に沿ったそれぞれのシーケンシャルコード
は、相応に選択された論理信号もしくはビットの順序か
ら成り、この順序は、例えば、値ＮＵＬＬ（０）及びＥ
ＩＮＳ（１）が想定されている。検出の安全を向上させ
るため、このようなシステムでは、今や、それぞれ個々
の論理信号もしくはビットワードのビットを、異なった
光学特性を有する２つの部分領域の所定の順序から導出
することが公知である。従って、例えば論理信号ＮＵＬ
Ｌ（０）は、透過性の部分領域及び非透過性の部分領域
の順序に相応し、これに反して、論理信号ＥＩＮＳ
（１）は、トラックにおける非透過性の部分領域及び透
過性の部分領域の順序に相応する。このようなコード化
は、マンチェスタコード化と呼ばれ、これについては、
例えば、刊行物「Ａｂｓｏｌｕｔｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｄｅｄ ｐａｔｔ
ｅｒｎｓ（コード化されたパターンの光学的な検出を使
用した絶対位置測定）」Ｊ．Ｔ．Ｍ．Ｓｔｅｖｅｎｓｏ
ｎ，Ｊ．Ｒ．Ｊｏｒｄａｎ，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｅ：Ｓｃ
ｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．２１（１９８８）の１１４０〜１
１４５頁における図１を参照のこと。
【０００４】絶対的な位置測定装置においてこのような
マンチェスタコード化を使用する際は、典型的な２つの
問題の複合体が結果として生じる。先ず、基本的に、２
つの部分領域の一定の順序に正確な論理信号もしくは正
確なビット値ＮＵＬＬ（０）又はＥＩＮＳ（１）を割り
当てるためにも、部分領域が正確に読み取れること、も
しくは、このために使用される検出器要素が正確に選択
されることが保証されるべきである。この問題に関し
て、上記の刊行物は更なる指摘を何ら提供しない。その
他、マンチェスタコード化を介して発生させられた絶対
的な位置情報は、解像度に関して十分に細かくはない。
即ち、通常は、絶対的な位置情報を、より高い解像度の
増分式の位置測定からの位置情報と組み合わせるように
構成されている。粗い解像度の絶対的なコード情報か
ら、増分式の位置測定と組合せ可能である、より高い解
像度の位置情報を発生させるため、直接操作されるコー
ドワード内で、先ず、エッジ補間法によって異なった部
分領域間の移行が、またこれによりそれぞれのコードワ
ード内の粗い位置が設定され、その際、この粗い位置
と、増分情報が組み合わされる。このようなやり方は、
おおよそ上記の刊行物においても提案される。この場
合、結果として生じるこのようなエッジ補間法の精度
が、曲折効果、並びに場合によっては存在する光源の発
散によってマイナスの影響を受け、従って、誤差が位置
設定の際に結果として生じてしまうことが問題となるこ
とが分かった。これは、特に、部分領域の僅かな幅を有
するより高い解像度の位置測定装置が使用される場合に
当てはまる。
マンチェスタコード化を使用する際は、典型的な２つの
問題の複合体が結果として生じる。先ず、基本的に、２
つの部分領域の一定の順序に正確な論理信号もしくは正
確なビット値ＮＵＬＬ（０）又はＥＩＮＳ（１）を割り
当てるためにも、部分領域が正確に読み取れること、も
しくは、このために使用される検出器要素が正確に選択
されることが保証されるべきである。この問題に関し
て、上記の刊行物は更なる指摘を何ら提供しない。その
他、マンチェスタコード化を介して発生させられた絶対
的な位置情報は、解像度に関して十分に細かくはない。
即ち、通常は、絶対的な位置情報を、より高い解像度の
増分式の位置測定からの位置情報と組み合わせるように
構成されている。粗い解像度の絶対的なコード情報か
ら、増分式の位置測定と組合せ可能である、より高い解
像度の位置情報を発生させるため、直接操作されるコー
ドワード内で、先ず、エッジ補間法によって異なった部
分領域間の移行が、またこれによりそれぞれのコードワ
ード内の粗い位置が設定され、その際、この粗い位置
と、増分情報が組み合わされる。このようなやり方は、
おおよそ上記の刊行物においても提案される。この場
合、結果として生じるこのようなエッジ補間法の精度
が、曲折効果、並びに場合によっては存在する光源の発
散によってマイナスの影響を受け、従って、誤差が位置
設定の際に結果として生じてしまうことが問題となるこ
とが分かった。これは、特に、部分領域の僅かな幅を有
するより高い解像度の位置測定装置が使用される場合に
当てはまる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、絶対的な位置設定をするために適しており、唯一の
トラックから確実に読取り可能なより高い解像度を有す
る絶対位置信号を得ることができる位置測定装置のため
のスケールを提供することにある。
は、絶対的な位置設定をするために適しており、唯一の
トラックから確実に読取り可能なより高い解像度を有す
る絶対位置信号を得ることができる位置測定装置のため
のスケールを提供することにある。
【０００６】その他、唯一のトラックの走査から確実に
読取り可能なより高い解像度を有する絶対位置信号が発
生可能である絶対的な位置設定をするための位置測定装
置が提供されるべきである。
読取り可能なより高い解像度を有する絶対位置信号が発
生可能である絶対的な位置設定をするための位置測定装
置が提供されるべきである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１を
特徴付ける特徴を有するスケールにより解決される。
特徴付ける特徴を有するスケールにより解決される。
【０００８】本発明によるスケールの有利な実施形は、
請求項１に従属した請求項に述べられている措置から明
らかである。
請求項１に従属した請求項に述べられている措置から明
らかである。
【０００９】更に、提示した課題は、請求項１３による
位置測定装置によって解決される。
位置測定装置によって解決される。
【００１０】本発明による位置測定装置の有利な実施形
は、請求項１３に従属した請求項に述べられている措置
から明らかである。
は、請求項１３に従属した請求項に述べられている措置
から明らかである。
【００１１】本発明によれば、今や、スケール側に、異
なった光学特性を有する全部で少なくとも３つの部分領
域をトラック内で使用するように構成されている。この
場合、連続する異なった２つの部分領域の第１の組合せ
に、一義的に第１の論理信号が割り当てられており、ま
た、連続する異なった２つの部分領域の第２の組合せ
に、一義的に第２の論理信号が割り当てられている。こ
れらの第１及び第２の組合せは互いに相違する。
なった光学特性を有する全部で少なくとも３つの部分領
域をトラック内で使用するように構成されている。この
場合、連続する異なった２つの部分領域の第１の組合せ
に、一義的に第１の論理信号が割り当てられており、ま
た、連続する異なった２つの部分領域の第２の組合せ
に、一義的に第２の論理信号が割り当てられている。こ
れらの第１及び第２の組合せは互いに相違する。
【００１２】これらの措置を介して、今や、直接読み込
まれたビットワード位置の一義的なコード化が保証され
ており、このために更なる情報が必要とされることはな
い。更に、これを介して、場合によっては誤って読み取
られた信号の識別も保証できるようになった。
まれたビットワード位置の一義的なコード化が保証され
ており、このために更なる情報が必要とされることはな
い。更に、これを介して、場合によっては誤って読み取
られた信号の識別も保証できるようになった。
【００１３】スケール上の部分領域の１つの周期的な配
設に基づいて、相応の走査側の措置を介して、その他に
絶対位置情報以外に少なくとも１つの粗増分信号が発生
可能であり、この粗増分信号が、高解像度の絶対的な位
置値を構成するために考慮できるということを保証する
ことができる。エッジ補間法−上で説明したように−
は、この場合は必要ない。即ち、本発明による考察を基
礎に、今や、高解像度の位置測定装置も実現することが
できる。
設に基づいて、相応の走査側の措置を介して、その他に
絶対位置情報以外に少なくとも１つの粗増分信号が発生
可能であり、この粗増分信号が、高解像度の絶対的な位
置値を構成するために考慮できるということを保証する
ことができる。エッジ補間法−上で説明したように−
は、この場合は必要ない。即ち、本発明による考察を基
礎に、今や、高解像度の位置測定装置も実現することが
できる。
【００１４】基本的に、異なった３つの部分領域のそれ
ぞれは、即ち、第１、第２又は第３の部分領域である
が、周期的にスケール上に配設することができる。
ぞれは、即ち、第１、第２又は第３の部分領域である
が、周期的にスケール上に配設することができる。
【００１５】第１及び第２の部分領域が補完的な光学特
性を備える場合、第３の部分領域の形成を考慮して、異
なった可能性が存在する。従って、例えば第３の部分領
域のための可能な変形例にあっては、補完的に形成され
た第１及び第２の部分領域の光学特性の間に位置する光
学特性を選択することができる。更なる変形例にあって
は、第３の部分領域が周期的なサブストラクチャを備
え、このサブストラクチャから、付加的な微増分信号を
導出することができ、この微増分信号は、絶対的な位置
設定をする際の解像度を再度向上させるために使用され
る。
性を備える場合、第３の部分領域の形成を考慮して、異
なった可能性が存在する。従って、例えば第３の部分領
域のための可能な変形例にあっては、補完的に形成され
た第１及び第２の部分領域の光学特性の間に位置する光
学特性を選択することができる。更なる変形例にあって
は、第３の部分領域が周期的なサブストラクチャを備
え、このサブストラクチャから、付加的な微増分信号を
導出することができ、この微増分信号は、絶対的な位置
設定をする際の解像度を再度向上させるために使用され
る。
【００１６】走査側では、本発明による措置に基づいて
異なった走査信号を発生させるために、可能な実施形に
あっては、全走査信号が発生可能である、複数の検出器
要素を有する唯一の検出器装置が必要であるに過ぎな
い。
異なった走査信号を発生させるために、可能な実施形に
あっては、全走査信号が発生可能である、複数の検出器
要素を有する唯一の検出器装置が必要であるに過ぎな
い。
【００１７】本発明は、当然、透過光システムにも、ま
た反射光システムにも使用することができ、同様に、線
形の位置測定装置も、また回転子形の位置測定装置も本
発明によれば形成することができる。その他、本発明に
よる考察は、スケールの側で、異なった３つの部分領域
よりも多くの部分領域を有するシステムにも転用するこ
とができる。
た反射光システムにも使用することができ、同様に、線
形の位置測定装置も、また回転子形の位置測定装置も本
発明によれば形成することができる。その他、本発明に
よる考察は、スケールの側で、異なった３つの部分領域
よりも多くの部分領域を有するシステムにも転用するこ
とができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の更なる利点並びに詳細
を、添付した図を基にした実施例の以下の説明から明ら
かにする。
を、添付した図を基にした実施例の以下の説明から明ら
かにする。
【００１９】図１には、概略的な形で、本発明による位
置測定装置の第１の実施例が、本発明によるスケールの
第１の実施例を含めて図示されている。この場合、位置
測定装置−線形の透過光システムとして形成されている
−は、その正確な形成が以下の説明の経過において更に
詳細に説明されるスケール１、並びにスケール１に対し
て相対的に少なくとも１つの測定方向ｘに可動の走査ユ
ニット２０を有する。走査ユニット２０の側では、光源
２１、コリメータレンズ２３並びに検出器装置２２が配
設されており、この検出器装置は、多数ｋ個の個々の検
出器要素２２．１、２２．２，．．．２２．ｋから成
り、これらの検出器要素は、測定方向ｘに周期的に配設
されている。光源２１としては、この場では、例えばＬ
ＥＤが問題となり、検出器装置２２としては、隣接する
ｋ個の検出器要素２２．１，．．．２２．ｋを有するフ
ォトダイオード配列が使用される。
置測定装置の第１の実施例が、本発明によるスケールの
第１の実施例を含めて図示されている。この場合、位置
測定装置−線形の透過光システムとして形成されている
−は、その正確な形成が以下の説明の経過において更に
詳細に説明されるスケール１、並びにスケール１に対し
て相対的に少なくとも１つの測定方向ｘに可動の走査ユ
ニット２０を有する。走査ユニット２０の側では、光源
２１、コリメータレンズ２３並びに検出器装置２２が配
設されており、この検出器装置は、多数ｋ個の個々の検
出器要素２２．１、２２．２，．．．２２．ｋから成
り、これらの検出器要素は、測定方向ｘに周期的に配設
されている。光源２１としては、この場では、例えばＬ
ＥＤが問題となり、検出器装置２２としては、隣接する
ｋ個の検出器要素２２．１，．．．２２．ｋを有するフ
ォトダイオード配列が使用される。
【００２０】位置測定装置のスケール１と走査ユニット
２０は、互いに測定方向ｘに可動の２つの対象物と結合
されており、その互いの位置は設定することができる。
両方の対象物は、例えば、数値制御される工作機械にお
ける工具及びワークである。本発明による位置測定装置
によれば、スケール１の光電式の走査、及び発生させら
れた異なった信号の以下の組合せを介して高解像度の絶
対的な位置情報ＰＯＳ ABS を発生させることができる。
走査信号として、絶対位置信号ＡＢＳ、粗増分信号ＩＮ
ＣG 、並びに微増分信号ＩＮＣF が結果として生じ、こ
れは、以下で更に詳細に説明される。絶対的な位置情報
ＰＯＳABS に対する異なった走査信号の組合せは、直接
本発明による位置測定装置において行なうことも、ま
た、後続の−図示されてない−評価ユニットにおいて初
めて行なうこともでき、この評価ユニットに、異なった
走査信号が供給される。このような評価ユニットは、例
えば、数値による工作機械制御装置であっても良い。
２０は、互いに測定方向ｘに可動の２つの対象物と結合
されており、その互いの位置は設定することができる。
両方の対象物は、例えば、数値制御される工作機械にお
ける工具及びワークである。本発明による位置測定装置
によれば、スケール１の光電式の走査、及び発生させら
れた異なった信号の以下の組合せを介して高解像度の絶
対的な位置情報ＰＯＳ ABS を発生させることができる。
走査信号として、絶対位置信号ＡＢＳ、粗増分信号ＩＮ
ＣG 、並びに微増分信号ＩＮＣF が結果として生じ、こ
れは、以下で更に詳細に説明される。絶対的な位置情報
ＰＯＳABS に対する異なった走査信号の組合せは、直接
本発明による位置測定装置において行なうことも、ま
た、後続の−図示されてない−評価ユニットにおいて初
めて行なうこともでき、この評価ユニットに、異なった
走査信号が供給される。このような評価ユニットは、例
えば、数値による工作機械制御装置であっても良い。
【００２１】本発明によるスケールの具体的な実施例の
第２の説明については、今や、概略的に図示された走査
のために適した検出器装置２と関連したスケール１０の
一部分に対する平面図を示す図２を参照のこと。図２か
ら認めることができるように、スケール１０は、測定方
向ｘに沿って配設された、第１、第２、及び第３の部分
領域ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３を備え、これらの部分領域
は、測定方向ｘに、全てが、同じ幅ｂTBを、しかしなが
ら異なった光学特性を備えている。透過光システムのた
めのスケール１０のこの例では、第１の部分領域ＴＢ１
が不透明に形成されており、第２の部分領域ＴＢ２は完
全に透過性に形成されている。その他、本発明によれ
ば、第３のカテゴリの部分領域ＴＢ３がスケール側に設
けられている。この第３の部分領域ＴＢ３は、更にまた
第１及び第２の部分領域ＴＢ１，ＴＢ２とは異なった光
学特性を備えている。図２の実施例では、第３の部分領
域ＴＢ３が、半透過性に形成されており、従って、光学
的な透過特性に関して、第１及び第２の部分領域ＴＢ
１，ＴＢ２の透過特性の間に位置する光学特性を備えて
いる。これらの部分領域は、説明した不透明もしくは完
全に透過性の形成に基づいて互いに補完的な光学特性を
備えている。
第２の説明については、今や、概略的に図示された走査
のために適した検出器装置２と関連したスケール１０の
一部分に対する平面図を示す図２を参照のこと。図２か
ら認めることができるように、スケール１０は、測定方
向ｘに沿って配設された、第１、第２、及び第３の部分
領域ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３を備え、これらの部分領域
は、測定方向ｘに、全てが、同じ幅ｂTBを、しかしなが
ら異なった光学特性を備えている。透過光システムのた
めのスケール１０のこの例では、第１の部分領域ＴＢ１
が不透明に形成されており、第２の部分領域ＴＢ２は完
全に透過性に形成されている。その他、本発明によれ
ば、第３のカテゴリの部分領域ＴＢ３がスケール側に設
けられている。この第３の部分領域ＴＢ３は、更にまた
第１及び第２の部分領域ＴＢ１，ＴＢ２とは異なった光
学特性を備えている。図２の実施例では、第３の部分領
域ＴＢ３が、半透過性に形成されており、従って、光学
的な透過特性に関して、第１及び第２の部分領域ＴＢ
１，ＴＢ２の透過特性の間に位置する光学特性を備えて
いる。これらの部分領域は、説明した不透明もしくは完
全に透過性の形成に基づいて互いに補完的な光学特性を
備えている。
【００２２】図２の実施例では、第１の部分領域ＴＢ１
が、測定方向ｘに沿って周期的にスケール１０上に配設
されている。これらの周期を、以下では、粗目盛り周期
ＴＰ G と呼び、好ましくは部分領域ＴＢ１，ＴＢ２，Ｔ
Ｂ３の２倍の幅ｂTBに相応する。即ち、 ＴＰG ＝２＊ｂTB （等式１） である。
が、測定方向ｘに沿って周期的にスケール１０上に配設
されている。これらの周期を、以下では、粗目盛り周期
ＴＰ G と呼び、好ましくは部分領域ＴＢ１，ＴＢ２，Ｔ
Ｂ３の２倍の幅ｂTBに相応する。即ち、 ＴＰG ＝２＊ｂTB （等式１） である。
【００２３】図示されたスケール１０は、原理的に、い
わゆるマンチェスタコード化を備える。これは、本質的
に、連続する異なった２つの部分領域ＴＢ３，ＴＢ１も
しくはＴＢ２，ＴＢ１の異なった２つに組合せに、それ
ぞれ一義的に論理信号が割り当てられていることを意味
する。この例では、連続する第３及び第１の部分領域Ｔ
Ｂ３，ＴＢ１から成る第１の組合せに、第１の論理信号
ＥＩＮＳ（１）が割り当てられており、連続する第２及
び第１の部分領域ＴＢ２，ＴＢ１の第２の組合せに、第
２の論理信号ＮＵＬＬ（０）が割り当てられる。従っ
て、図２に図示されたスケール１０の切取り部を介し
て、左から出発して、異なった論理信号の順序として、
どのようにビットレートもしくはビットワード１；１；
０；０；等が提示されるかが得られる。複数の論理信号
ＮＵＬＬ（０）及びＥＩＮＳ（１）のこのような順序を
介して、スケール１０に沿って測定方向ｘに公知の様式
及び方法で、一義的な絶対位置をコードワードとして特
徴付けることができるか、もしくは絶対位置信号ＡＢＳ
を発生させることができる。例えば、このような複数の
論理信号の順序は、仮性ランダムコード化に相応し、こ
の仮性ランダムコード化から、限定されたスケール１０
に沿った絶対位置を導出することができる。
わゆるマンチェスタコード化を備える。これは、本質的
に、連続する異なった２つの部分領域ＴＢ３，ＴＢ１も
しくはＴＢ２，ＴＢ１の異なった２つに組合せに、それ
ぞれ一義的に論理信号が割り当てられていることを意味
する。この例では、連続する第３及び第１の部分領域Ｔ
Ｂ３，ＴＢ１から成る第１の組合せに、第１の論理信号
ＥＩＮＳ（１）が割り当てられており、連続する第２及
び第１の部分領域ＴＢ２，ＴＢ１の第２の組合せに、第
２の論理信号ＮＵＬＬ（０）が割り当てられる。従っ
て、図２に図示されたスケール１０の切取り部を介し
て、左から出発して、異なった論理信号の順序として、
どのようにビットレートもしくはビットワード１；１；
０；０；等が提示されるかが得られる。複数の論理信号
ＮＵＬＬ（０）及びＥＩＮＳ（１）のこのような順序を
介して、スケール１０に沿って測定方向ｘに公知の様式
及び方法で、一義的な絶対位置をコードワードとして特
徴付けることができるか、もしくは絶対位置信号ＡＢＳ
を発生させることができる。例えば、このような複数の
論理信号の順序は、仮性ランダムコード化に相応し、こ
の仮性ランダムコード化から、限定されたスケール１０
に沿った絶対位置を導出することができる。
【００２４】説明した透過光システムの場合は、異なっ
た部分領域ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３の異なった光学特性
は、異なった光学的な透過性であり、この場合、第１及
び第２の部分領域ＴＢ１，ＴＢ２は、互いに補完的な光
学特性を備え、これは、更にまた、第１の部分領域ＴＢ
１が完全に不透明な部分領域としての形成、もしくは、
第２の部分領域ＴＢ２が完全に透過性の部分領域として
の形成を結果として伴う。説明した透過光システムの形
成に対して選択的に、当然、完全に不透明な部分領域も
しくは完全に透過性の部分領域として部分領域ＴＢ１，
ＴＢ２の形成を行なうことができ、また説明した変形例
とは逆に行なうこともできる。
た部分領域ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３の異なった光学特性
は、異なった光学的な透過性であり、この場合、第１及
び第２の部分領域ＴＢ１，ＴＢ２は、互いに補完的な光
学特性を備え、これは、更にまた、第１の部分領域ＴＢ
１が完全に不透明な部分領域としての形成、もしくは、
第２の部分領域ＴＢ２が完全に透過性の部分領域として
の形成を結果として伴う。説明した透過光システムの形
成に対して選択的に、当然、完全に不透明な部分領域も
しくは完全に透過性の部分領域として部分領域ＴＢ１，
ＴＢ２の形成を行なうことができ、また説明した変形例
とは逆に行なうこともできる。
【００２５】その他、本発明による原理を反射光システ
ムに転用することも可能である。これは、その際、異な
った光学特性が、部分領域ＴＢ１，ＴＢ２の異なった光
学反射特性であることを結果として伴う。その際、例え
ば、第１の部分領域ＴＢ１を非反射に形成し、これに反
して、第２の部分領域ＴＢ２を反射するように形成して
も良く、又は逆でも良い。相応に、第３の部分領域ＴＢ
３の光学特性は、この第３の部分領域が反射特性を備
え、この反射特性が、第１及び第２の部分領域ＴＢ１，
ＴＢ２の反射特性の間に位置するように、即ち、例えば
半反射に形成されているように選択しても良い。
ムに転用することも可能である。これは、その際、異な
った光学特性が、部分領域ＴＢ１，ＴＢ２の異なった光
学反射特性であることを結果として伴う。その際、例え
ば、第１の部分領域ＴＢ１を非反射に形成し、これに反
して、第２の部分領域ＴＢ２を反射するように形成して
も良く、又は逆でも良い。相応に、第３の部分領域ＴＢ
３の光学特性は、この第３の部分領域が反射特性を備
え、この反射特性が、第１及び第２の部分領域ＴＢ１，
ＴＢ２の反射特性の間に位置するように、即ち、例えば
半反射に形成されているように選択しても良い。
【００２６】更に、本発明の枠内には、３つの部分領域
ＴＢ１〜ＴＢ３の異なった光学特性を実現するための更
に別の可能性がある。従って、これらの部分領域は、例
えば異なった色を備えていても良い。更に、これらの部
分領域を、それぞれ異なった目盛り関係を備える等の周
期的な目盛りサブストラクチャによって形成することが
可能である。
ＴＢ１〜ＴＢ３の異なった光学特性を実現するための更
に別の可能性がある。従って、これらの部分領域は、例
えば異なった色を備えていても良い。更に、これらの部
分領域を、それぞれ異なった目盛り関係を備える等の周
期的な目盛りサブストラクチャによって形成することが
可能である。
【００２７】その他、選択的に、論理信号ＮＵＬＬ
（０）及びＥＩＮＳ（１）を、上の例で説明したものと
は別の連続する２つの部分領域の順序の組合せに割り当
てることも可能である。
（０）及びＥＩＮＳ（１）を、上の例で説明したものと
は別の連続する２つの部分領域の順序の組合せに割り当
てることも可能である。
【００２８】本発明によるスケール１０を走査するた
め、走査ユニットの側に検出器装置２が設けられてお
り、この検出器装置は、測定方向ｘに周期的に配設され
た検出器要素２．１〜２．１２の列を有する。この例で
は、検出器装置２が全部で１２個の検出器要素２．１〜
２．１２を有し、これらの検出器要素は、測定方向にそ
れぞれ幅ｂDET ＝ｂTB／２を備えており、この幅は、ス
ケール１０上の部分領域ＴＢ１〜ＴＢ３の幅ｂTBの半分
に相当する。
め、走査ユニットの側に検出器装置２が設けられてお
り、この検出器装置は、測定方向ｘに周期的に配設され
た検出器要素２．１〜２．１２の列を有する。この例で
は、検出器装置２が全部で１２個の検出器要素２．１〜
２．１２を有し、これらの検出器要素は、測定方向にそ
れぞれ幅ｂDET ＝ｂTB／２を備えており、この幅は、ス
ケール１０上の部分領域ＴＢ１〜ＴＢ３の幅ｂTBの半分
に相当する。
【００２９】スケール１０を走査する際、異なった部分
領域ＴＢ１〜ＴＢ３のために、検出器要素２２．１〜２
２．６の側で限定される信号値もしくは信号レベルが結
果として生じ、その際、以下で説明するために、個々の
部分領域ＴＢ１〜ＴＢ３に以下の検出器側の信号レベル
を割り当てる。即ち、 ＴＢ１：信号レベル０ ＴＢ２：信号レベル１ ＴＢ３：信号レベル０．５ である。
領域ＴＢ１〜ＴＢ３のために、検出器要素２２．１〜２
２．６の側で限定される信号値もしくは信号レベルが結
果として生じ、その際、以下で説明するために、個々の
部分領域ＴＢ１〜ＴＢ３に以下の検出器側の信号レベル
を割り当てる。即ち、 ＴＢ１：信号レベル０ ＴＢ２：信号レベル１ ＴＢ３：信号レベル０．５ である。
【００３０】その結果、図示された図２の例では、検出
器要素２．１，２．２が信号レベル０．５を、検出器要
素２．３，２．４が信号レベル０を、検出器要素２．
９，２．１０が信号レベル１を供給する等々が行なわれ
る。測定方向ｘに連続する異なった部分領域の２つの信
号レベルから成る所定の組合せに、今や、一定の論理信
号ＮＵＬＬ（０），ＥＩＮＳ（１）が割り当てられてい
る。この場合は、以下の割当て調整が有効である。即
ち、 信号レベル０．５〜信号レベル０ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） （ＴＢ３〜ＴＢ１） 信号レベル１〜信号レベル０ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） （ＴＢ２〜ＴＢ１） である。
器要素２．１，２．２が信号レベル０．５を、検出器要
素２．３，２．４が信号レベル０を、検出器要素２．
９，２．１０が信号レベル１を供給する等々が行なわれ
る。測定方向ｘに連続する異なった部分領域の２つの信
号レベルから成る所定の組合せに、今や、一定の論理信
号ＮＵＬＬ（０），ＥＩＮＳ（１）が割り当てられてい
る。この場合は、以下の割当て調整が有効である。即
ち、 信号レベル０．５〜信号レベル０ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） （ＴＢ３〜ＴＢ１） 信号レベル１〜信号レベル０ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） （ＴＢ２〜ＴＢ１） である。
【００３１】回路技術的に、この割当て調整は、この例
では、常に、差が、隣接する部分領域ＴＢ１〜ＴＢ３の
信号レベルから発生させられ、結果として生じる差信号
ＤＩＦが以下の規定に従って一義的に両方の論理信号Ｎ
ＵＬＬ（０）又はＥＩＮＳ（１）に割り当てられる。即
ち、 ０ ＜ＤＩＦ＜０．７５ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） ０．７５＜ＤＩＦ＜１．０ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） である。
では、常に、差が、隣接する部分領域ＴＢ１〜ＴＢ３の
信号レベルから発生させられ、結果として生じる差信号
ＤＩＦが以下の規定に従って一義的に両方の論理信号Ｎ
ＵＬＬ（０）又はＥＩＮＳ（１）に割り当てられる。即
ち、 ０ ＜ＤＩＦ＜０．７５ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） ０．７５＜ＤＩＦ＜１．０ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） である。
【００３２】結果として、差信号ＤＩＦが、提示された
両方の値領域、即ち、例えばＤＩＦ＜０から逸脱して生
じる場合は、これが、正確な検出器要素２．１〜２．１
２を選択する際の誤差として解釈される。従って、例え
ば連続する第１及び第３の部分領域ＴＢ１，Ｂ３の読込
みは、値ＤＩＦ＝−０．５の差信号を供給する。これと
類似して、連続する第１及び第２の部分領域ＴＢ１，Ｔ
Ｂ２は、値ＤＩＦ＝−１の差信号を供給する。両方の場
合、本発明による措置に基づいて、基本的に、付加情報
がなくても差信号ＤＩＦの唯一の構成によって、検出器
要素が正確に選択されたかどうかを検証することができ
る。
両方の値領域、即ち、例えばＤＩＦ＜０から逸脱して生
じる場合は、これが、正確な検出器要素２．１〜２．１
２を選択する際の誤差として解釈される。従って、例え
ば連続する第１及び第３の部分領域ＴＢ１，Ｂ３の読込
みは、値ＤＩＦ＝−０．５の差信号を供給する。これと
類似して、連続する第１及び第２の部分領域ＴＢ１，Ｔ
Ｂ２は、値ＤＩＦ＝−１の差信号を供給する。両方の場
合、本発明による措置に基づいて、基本的に、付加情報
がなくても差信号ＤＩＦの唯一の構成によって、検出器
要素が正確に選択されたかどうかを検証することができ
る。
【００３３】当然、本発明の枠内では、説明した割当て
調整及び割当て規定に対して選択的に、選択的な調整も
使用可能である。
調整及び割当て規定に対して選択的に、選択的な調整も
使用可能である。
【００３４】粗目盛り周期ＴＰG を有する第１の部分領
域ＴＢ１のスケール側の周期的な配設に基づいて、絶対
位置信号ＰＯＳを発生させる以外に、説明した様式及び
方法では、更に、周期的な粗増分信号ＩＮＣG を発生さ
せることも可能である。粗増分信号ＩＮＣG は、公知の
様式及び方法で、スケール１０上の第１の部分領域ＴＢ
１の粗目盛り周期ＴＰG から導出される信号周期ＳＰG
を備えている。その際、このように発生させられた粗増
分信号ＩＮＣG は、公知の様式及び方法で高解像度の絶
対位置値ＰＯＳABS に対する絶対位置信号ＰＯＳと組み
合わすことができる。粗増分信号ＩＮＣG を発生させる
ために、別の検出器装置は何ら必要がなく、加えて、む
しろ、上で説明した周期的に測定方向に配設された検出
器要素２．１〜２．１２を有する検出器装置２も考慮す
ることができ、その際、これらの検出器要素は、相応に
接続され、出力側で粗増分信号ＩＮＣG を供給する。
域ＴＢ１のスケール側の周期的な配設に基づいて、絶対
位置信号ＰＯＳを発生させる以外に、説明した様式及び
方法では、更に、周期的な粗増分信号ＩＮＣG を発生さ
せることも可能である。粗増分信号ＩＮＣG は、公知の
様式及び方法で、スケール１０上の第１の部分領域ＴＢ
１の粗目盛り周期ＴＰG から導出される信号周期ＳＰG
を備えている。その際、このように発生させられた粗増
分信号ＩＮＣG は、公知の様式及び方法で高解像度の絶
対位置値ＰＯＳABS に対する絶対位置信号ＰＯＳと組み
合わすことができる。粗増分信号ＩＮＣG を発生させる
ために、別の検出器装置は何ら必要がなく、加えて、む
しろ、上で説明した周期的に測定方向に配設された検出
器要素２．１〜２．１２を有する検出器装置２も考慮す
ることができ、その際、これらの検出器要素は、相応に
接続され、出力側で粗増分信号ＩＮＣG を供給する。
【００３５】図２からの例の検出器要素２．１〜２．１
２のための可能な回路変形例は、図３のａ）及びｂ）に
おいて概略的に図示されている。この場合、両方の図３
のａ）及びｂ）は、それぞれ必要な粗増分信号ＩＮＣG
を発生させるために回路並びに絶対位置信号ＡＢＳを発
生させるための回路を示す。見易さの理由から、回路変
形例の表現を分離した図の形で行なったに過ぎない。
２のための可能な回路変形例は、図３のａ）及びｂ）に
おいて概略的に図示されている。この場合、両方の図３
のａ）及びｂ）は、それぞれ必要な粗増分信号ＩＮＣG
を発生させるために回路並びに絶対位置信号ＡＢＳを発
生させるための回路を示す。見易さの理由から、回路変
形例の表現を分離した図の形で行なったに過ぎない。
【００３６】符号３．１〜３．４で、図３のａ）では、
それぞれ加算要素が指示されており、これらの加算要素
は、位相の同じ検出器要素２．１〜２．１２の走査信号
を合算して和信号Ｓ１〜Ｓ４にし、符号４．１，４．２
で、差構成要素が指示され、これらの差構成要素は、４
つの和信号Ｓ１〜Ｓ４から公知の様式及び方法で、９０
°だけ位相のずれた両方の粗増分信号ＩＮＣG,0 もしく
はＩＮＣG,90を発生させる。
それぞれ加算要素が指示されており、これらの加算要素
は、位相の同じ検出器要素２．１〜２．１２の走査信号
を合算して和信号Ｓ１〜Ｓ４にし、符号４．１，４．２
で、差構成要素が指示され、これらの差構成要素は、４
つの和信号Ｓ１〜Ｓ４から公知の様式及び方法で、９０
°だけ位相のずれた両方の粗増分信号ＩＮＣG,0 もしく
はＩＮＣG,90を発生させる。
【００３７】絶対位置信号ＡＢＳを発生させるため、図
３のｂ）によれば、先ず、検出器要素２．１，２．３の
走査信号を加算要素３．５に、また検出器要素２．２，
２．４の走査信号を加算要素３．６に供給するように構
成されており、これらの検出器要素は、出力側で和信号
Ｓ５，Ｓ６を供給する。その他、差構成要素Ｄ１，Ｄ２
を介して、差信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ２の発生が、検出器
要素２．１，２．３並びに２．２，２．４の走査信号か
ら行なわれる。和信号及び差信号Ｓ５，Ｓ６，Ｄ１，Ｄ
２は、次いで４つの評価要素Ｋ１〜Ｋ４に供給され、こ
れらの評価要素は、例えば所定のコンパレータ限界値を
有するコンパレータとして形成されており、これらの評
価要素において、提示された割当てが行なわれる。絶対
位置信号ＡＢＳを発生させるためには、上で説明した規
定に従って構成された差信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ２の評価
が必要であるに過ぎない。従って、両方の評価要素Ｋ
３，Ｋ４を介して、それぞれの差信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ
２が、値領域０．７５＜ＤＩＦ１，ＤＩＦ２内又は値領
域０．７５＞ＤＩＦ１，ＤＩＦ２内かのいずれかにある
かどうか、また、論理信号ＥＩＮＳ（１）又はＮＵＬＬ
（０）の相応の割当てもしくは出力が、部分絶対位置信
号ＡＢＳ’，ＡＢＳ’’としてあるかどうかの点検を行
なう。この例では部分領域ＴＢ１〜ＴＢ３毎にそれぞれ
２つの検出器要素が配設されているので、２つの部分絶
対位置信号ＡＢＳ’，ＡＢＳ’’が発生させられ、これ
らの部分絶対信号は、読取りが正確である場合に絶対位
置信号ＡＢＳとして追加処理される。
３のｂ）によれば、先ず、検出器要素２．１，２．３の
走査信号を加算要素３．５に、また検出器要素２．２，
２．４の走査信号を加算要素３．６に供給するように構
成されており、これらの検出器要素は、出力側で和信号
Ｓ５，Ｓ６を供給する。その他、差構成要素Ｄ１，Ｄ２
を介して、差信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ２の発生が、検出器
要素２．１，２．３並びに２．２，２．４の走査信号か
ら行なわれる。和信号及び差信号Ｓ５，Ｓ６，Ｄ１，Ｄ
２は、次いで４つの評価要素Ｋ１〜Ｋ４に供給され、こ
れらの評価要素は、例えば所定のコンパレータ限界値を
有するコンパレータとして形成されており、これらの評
価要素において、提示された割当てが行なわれる。絶対
位置信号ＡＢＳを発生させるためには、上で説明した規
定に従って構成された差信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ２の評価
が必要であるに過ぎない。従って、両方の評価要素Ｋ
３，Ｋ４を介して、それぞれの差信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ
２が、値領域０．７５＜ＤＩＦ１，ＤＩＦ２内又は値領
域０．７５＞ＤＩＦ１，ＤＩＦ２内かのいずれかにある
かどうか、また、論理信号ＥＩＮＳ（１）又はＮＵＬＬ
（０）の相応の割当てもしくは出力が、部分絶対位置信
号ＡＢＳ’，ＡＢＳ’’としてあるかどうかの点検を行
なう。この例では部分領域ＴＢ１〜ＴＢ３毎にそれぞれ
２つの検出器要素が配設されているので、２つの部分絶
対位置信号ＡＢＳ’，ＡＢＳ’’が発生させられ、これ
らの部分絶対信号は、読取りが正確である場合に絶対位
置信号ＡＢＳとして追加処理される。
【００３８】検出器要素が正確に選択されたかどうかを
点検するため、この例では、その他に、１つもしくは２
つの誤差信号Ｆ’，Ｆ’’の発生装置が設けられてい
る。これについて、和信号Ｓ５，Ｓ６は、両方の評価要
素Ｋ１，Ｋ２において提示された条件に従って評価さ
れ、評価要素Ｋ１，Ｋ２によって供給された出力信号
は、以下で、発生させられた評価要素Ｋ３，Ｋ４の部分
絶対位置信号ＡＢＳ’，ＡＢＳ’’と共に接続要素５．
１，５．２に供給される。そこで行なわれるＸＯＲ接続
の後、出力側で、これは０又は１の値を想定することが
できるが誤差信号Ｆ’，Ｆ’’が結果として生じる。こ
の場合、値Ｆ’＝１もしくはＦ’’＝１は、検出器要素
を正確に選択したと解釈され、値Ｆ’＝０もしくは
Ｆ’’＝０は、検出器要素を誤って選択したと解釈され
る。
点検するため、この例では、その他に、１つもしくは２
つの誤差信号Ｆ’，Ｆ’’の発生装置が設けられてい
る。これについて、和信号Ｓ５，Ｓ６は、両方の評価要
素Ｋ１，Ｋ２において提示された条件に従って評価さ
れ、評価要素Ｋ１，Ｋ２によって供給された出力信号
は、以下で、発生させられた評価要素Ｋ３，Ｋ４の部分
絶対位置信号ＡＢＳ’，ＡＢＳ’’と共に接続要素５．
１，５．２に供給される。そこで行なわれるＸＯＲ接続
の後、出力側で、これは０又は１の値を想定することが
できるが誤差信号Ｆ’，Ｆ’’が結果として生じる。こ
の場合、値Ｆ’＝１もしくはＦ’’＝１は、検出器要素
を正確に選択したと解釈され、値Ｆ’＝０もしくは
Ｆ’’＝０は、検出器要素を誤って選択したと解釈され
る。
【００３９】その所定の走査装置を含めた本発明により
形成されたスケールの別の実施例を、以下で図４，５並
びに６のａ）〜ｃ）を基にして説明する。図４では、予
め説明した図と類似して、概略的に図示された検出器装
置２２’と関連したスケール１０’の一部分に対する平
面図が示されており、この検出器装置は、線形の透過光
位置測定装置内で使用可能である。スケールの側では、
更にまた、本発明により異なった光学特性を有する３つ
の部分領域ＴＢ１’，ＴＢ２’，ＴＢ３’が測定方向ｘ
に沿って配設されている。第１及び第２の部分領域ＴＢ
１’，ＴＢ２’は、前に説明した例でのように、完全に
不透明に、もしくは完全に透過性に形成されている。
形成されたスケールの別の実施例を、以下で図４，５並
びに６のａ）〜ｃ）を基にして説明する。図４では、予
め説明した図と類似して、概略的に図示された検出器装
置２２’と関連したスケール１０’の一部分に対する平
面図が示されており、この検出器装置は、線形の透過光
位置測定装置内で使用可能である。スケールの側では、
更にまた、本発明により異なった光学特性を有する３つ
の部分領域ＴＢ１’，ＴＢ２’，ＴＢ３’が測定方向ｘ
に沿って配設されている。第１及び第２の部分領域ＴＢ
１’，ＴＢ２’は、前に説明した例でのように、完全に
不透明に、もしくは完全に透過性に形成されている。
【００４０】上の実施例とは異なるのは、一方では、第
３の部分領域ＴＢ３’の形成であり、並びに他方では、
今や、第３の部分領域ＴＢ３’が測定方向ｘに周期的に
スケール１０’に沿って配設されているという事実であ
る。第３の部分領域ＴＢ３’は、この例では、周期的な
副目盛りを備え、この副目盛りは、更にまた、測定方向
ｘに周期的に配設された異なった光学特性を有する第１
及び第２の副部分領域ＴＢSUB1，ＴＢSUB2から成る。第
１及び第２の副部分領域ＴＢSUB1，ＴＢSUB2は、示され
た例では、不透明に、また完全に透過性に形成されてお
り、第１及び第２の副部分領域ＴＢSUB1，ＴＢSUB2の配
設の周期は、以下で、微目盛り周期ＴＰ Fと呼び、測定
方向ｘに、連続する第１及び第２の副部分領域Ｔ
ＢSUB1，ＴＢSUB 2の拡張を提示する。前の例と類似して
絶対位置信号ＡＢＳ並びに粗増分信号ＩＮＣG を発生さ
せる以外に、本発明によるスケール１０’のこの変形例
は、第３の部分領域ＴＢＳ３’の選択された形成に基づ
いて、更に、微増分信号ＩＮＣFの発生を許容し、この
微増分信号の解像度は、粗増分信号ＩＮＣG の解像度よ
りも高い。その結果、絶対的な位置値ＰＯＳABS の構成
は、再度向上した精度で可能である。
３の部分領域ＴＢ３’の形成であり、並びに他方では、
今や、第３の部分領域ＴＢ３’が測定方向ｘに周期的に
スケール１０’に沿って配設されているという事実であ
る。第３の部分領域ＴＢ３’は、この例では、周期的な
副目盛りを備え、この副目盛りは、更にまた、測定方向
ｘに周期的に配設された異なった光学特性を有する第１
及び第２の副部分領域ＴＢSUB1，ＴＢSUB2から成る。第
１及び第２の副部分領域ＴＢSUB1，ＴＢSUB2は、示され
た例では、不透明に、また完全に透過性に形成されてお
り、第１及び第２の副部分領域ＴＢSUB1，ＴＢSUB2の配
設の周期は、以下で、微目盛り周期ＴＰ Fと呼び、測定
方向ｘに、連続する第１及び第２の副部分領域Ｔ
ＢSUB1，ＴＢSUB 2の拡張を提示する。前の例と類似して
絶対位置信号ＡＢＳ並びに粗増分信号ＩＮＣG を発生さ
せる以外に、本発明によるスケール１０’のこの変形例
は、第３の部分領域ＴＢＳ３’の選択された形成に基づ
いて、更に、微増分信号ＩＮＣFの発生を許容し、この
微増分信号の解像度は、粗増分信号ＩＮＣG の解像度よ
りも高い。その結果、絶対的な位置値ＰＯＳABS の構成
は、再度向上した精度で可能である。
【００４１】その他、この例の場合、所定の−以下で更
に説明すべき走査側の寸法設定措置と関連して、異なっ
た増分信号ＩＮＣG ，ＩＮＣF を発生させる際のいわゆ
る単領域走査が結果として生じる。この下に、増分信号
ＩＮＣG もしくはＩＮＣF の位相のずれた全信号成分
が、スケール１０’上の唯一の目盛り周期ＴＰG もしく
はＴＰF の走査から結果として生じる走査を理解すべき
である。このような走査の確固たる利点として、その局
所的なスケール汚染に対する不感度を見なすべきであ
る。何故なら、その際、常に、異なった増分信号ＩＮＣ
G ，ＩＮＣF に寄与する、発生させられた全ての位相の
ずれた部分信号が、一様に影響を受けるからである。
に説明すべき走査側の寸法設定措置と関連して、異なっ
た増分信号ＩＮＣG ，ＩＮＣF を発生させる際のいわゆ
る単領域走査が結果として生じる。この下に、増分信号
ＩＮＣG もしくはＩＮＣF の位相のずれた全信号成分
が、スケール１０’上の唯一の目盛り周期ＴＰG もしく
はＴＰF の走査から結果として生じる走査を理解すべき
である。このような走査の確固たる利点として、その局
所的なスケール汚染に対する不感度を見なすべきであ
る。何故なら、その際、常に、異なった増分信号ＩＮＣ
G ，ＩＮＣF に寄与する、発生させられた全ての位相の
ずれた部分信号が、一様に影響を受けるからである。
【００４２】基本的に、以下の関係式（２）は、スケー
ル１０’の側での粗目盛り周期ＴＰ G と微目盛り周期Ｔ
ＰF から成る関係のために維持すべきである。即ち、ｎ
＝１，２，３．．．であるとして、 ＴＰF ＝１／ｎ＊１／２＊ＴＰG （等式２） である。
ル１０’の側での粗目盛り周期ＴＰ G と微目盛り周期Ｔ
ＰF から成る関係のために維持すべきである。即ち、ｎ
＝１，２，３．．．であるとして、 ＴＰF ＝１／ｎ＊１／２＊ＴＰG （等式２） である。
【００４３】絶対位置信号ＡＢＳを発生させる以外に、
本発明によるスケールは、所定の走査側の措置−但し、
これは以下で更に詳細に説明されるが−と関連して、既
に述べたように、粗増分信号ＩＮＣG 並びに微増分信号
ＩＮＣF の発生を許容する。以下では、便宜上、常に、
粗増分信号もしくは微増分信号ＩＮＣG もしくはＩＮＣ
F を話題とする。但し、実際は、通常、互いに９０°の
位相のずれを備えているそれぞれ１つのこのような信号
の対が発生させられるが。
本発明によるスケールは、所定の走査側の措置−但し、
これは以下で更に詳細に説明されるが−と関連して、既
に述べたように、粗増分信号ＩＮＣG 並びに微増分信号
ＩＮＣF の発生を許容する。以下では、便宜上、常に、
粗増分信号もしくは微増分信号ＩＮＣG もしくはＩＮＣ
F を話題とする。但し、実際は、通常、互いに９０°の
位相のずれを備えているそれぞれ１つのこのような信号
の対が発生させられるが。
【００４４】粗増分信号ＩＮＣG は、前の例でのよう
に、粗目盛り周期ＴＰG で周期的に配設されたスケール
１０’上の部分領域ＴＢ３’の走査から結果として生
じ、その際、この場合は、今や、第３の部分領域ＴＢ
３’は、相応に周期的に配設される。微増分信号ＩＮＣ
F は、第３の部分領域ＴＢ３’における副目盛り構造の
走査によって発生させられ、ここには、微目盛り周期Ｔ
ＰF を有する副部分領域の周期的な配設が存在する。
に、粗目盛り周期ＴＰG で周期的に配設されたスケール
１０’上の部分領域ＴＢ３’の走査から結果として生
じ、その際、この場合は、今や、第３の部分領域ＴＢ
３’は、相応に周期的に配設される。微増分信号ＩＮＣ
F は、第３の部分領域ＴＢ３’における副目盛り構造の
走査によって発生させられ、ここには、微目盛り周期Ｔ
ＰF を有する副部分領域の周期的な配設が存在する。
【００４５】従って、絶対位置信号ＡＢＳ以外に、この
変形例では、異なった解像度の２つの増分信号ＩＮ
ＣG ，ＩＮＣF が、より高い解像度を有する絶対的な位
置値ＰＯＳABS の追加処理及び構成のために使用可能で
ある。スケール１０’の側で選択された粗目盛り周期Ｔ
ＰG ＝１６０μｍ並びに微目盛り周期ＴＰF ＝２０μｍ
の例の場合、相応に走査する場合は、信号周期ＳＰG ＝
１６０μｍを有する粗増分信号ＩＮＣG もしくは信号周
期ＳＰF ＝２０μｍを有する微増分信号ＩＮＣF が得ら
れる。その結果、この例では、等式（２）の値ｎは、ｎ
＝４が選択されている。
変形例では、異なった解像度の２つの増分信号ＩＮ
ＣG ，ＩＮＣF が、より高い解像度を有する絶対的な位
置値ＰＯＳABS の追加処理及び構成のために使用可能で
ある。スケール１０’の側で選択された粗目盛り周期Ｔ
ＰG ＝１６０μｍ並びに微目盛り周期ＴＰF ＝２０μｍ
の例の場合、相応に走査する場合は、信号周期ＳＰG ＝
１６０μｍを有する粗増分信号ＩＮＣG もしくは信号周
期ＳＰF ＝２０μｍを有する微増分信号ＩＮＣF が得ら
れる。その結果、この例では、等式（２）の値ｎは、ｎ
＝４が選択されている。
【００４６】異なった走査信号ＡＢＳ，ＩＮＣF 及びＩ
ＮＣG を発生させるため、走査ユニットの側では、特
に、検出器装置２２’の形成もしくは寸法設定と関連し
て、所定の措置が、以下で説明される本発明による位置
測定装置には必要である。
ＮＣG を発生させるため、走査ユニットの側では、特
に、検出器装置２２’の形成もしくは寸法設定と関連し
て、所定の措置が、以下で説明される本発明による位置
測定装置には必要である。
【００４７】図４から分かるように、使用される検出器
装置２２’は、この例では、全部でｋ＝６４の個々の検
出器要素２２．１’〜２２．６４’を有し、これらの検
出器要素は、測定方向ｘに周期的に配設されている。
装置２２’は、この例では、全部でｋ＝６４の個々の検
出器要素２２．１’〜２２．６４’を有し、これらの検
出器要素は、測定方向ｘに周期的に配設されている。
【００４８】この例で述べた単領域走査を保証するため
に、検出器側では、粗目盛り周期ＴＰG 毎に全部でＮ＝
１６の検出器要素が配設されている。走査される目盛り
周期毎に９０°だけ位相のずれた４つの増分信号が発生
されるべきである所望の単領域走査の一般的な場合は、
以下の関係式に、即ち、ｎ＝２，３，．．．であるとし
て、 Ｎ＝４＊ｎ 等式（３） に従っている。
に、検出器側では、粗目盛り周期ＴＰG 毎に全部でＮ＝
１６の検出器要素が配設されている。走査される目盛り
周期毎に９０°だけ位相のずれた４つの増分信号が発生
されるべきである所望の単領域走査の一般的な場合は、
以下の関係式に、即ち、ｎ＝２，３，．．．であるとし
て、 Ｎ＝４＊ｎ 等式（３） に従っている。
【００４９】粗目盛り周期及び微目盛り周期の関係が等
式（２）に従って選択された場合は、検出器要素は、粗
目盛り周期ＴＰG 毎に走査側に配設すべきである。この
ような寸法設定は、微増分信号ＩＮＣF を発生させる際
の単領域走査も、また粗増分信号ＩＮＣG を発生させる
際の単領域走査も保証する。
式（２）に従って選択された場合は、検出器要素は、粗
目盛り周期ＴＰG 毎に走査側に配設すべきである。この
ような寸法設定は、微増分信号ＩＮＣF を発生させる際
の単領域走査も、また粗増分信号ＩＮＣG を発生させる
際の単領域走査も保証する。
【００５０】その結果、基本的に、個々の目盛り周期か
ら位相のずれた４つの走査信号の所定の発生をさせる際
の単領域走査を保証するため、少なくとも４つの検出器
要素を、目盛り周期毎に配設すべきである。これは、上
の例に従って粗増分信号ＩＮＣG を単独で発生させる場
合には、その結果少なくとも４つの検出器要素を粗目盛
り周期ＴＰG 毎に配設するか、又は、この整数倍を配設
すべきである。微増分信号ＩＮＣF を付加的に発生させ
る場合は、これと類似して、微目盛り周期ＴＰ F 毎に少
なくとも４つの検出器要素が測定方向に配設するか、又
は、場合によってはその整数倍を配設すべきである。
ら位相のずれた４つの走査信号の所定の発生をさせる際
の単領域走査を保証するため、少なくとも４つの検出器
要素を、目盛り周期毎に配設すべきである。これは、上
の例に従って粗増分信号ＩＮＣG を単独で発生させる場
合には、その結果少なくとも４つの検出器要素を粗目盛
り周期ＴＰG 毎に配設するか、又は、この整数倍を配設
すべきである。微増分信号ＩＮＣF を付加的に発生させ
る場合は、これと類似して、微目盛り周期ＴＰ F 毎に少
なくとも４つの検出器要素が測定方向に配設するか、又
は、場合によってはその整数倍を配設すべきである。
【００５１】図５には、図４の例からの検出器装置２２
内の検出器要素２２．１’〜２２．６４’の回路が図示
されており、この回路は、異なった走査信号ＡＢＳ，Ｉ
ＮＣ G 及びＩＮＣF を発生させるために設けられてい
る。この場合、信号発生のために使用される全部でｋ＝
６４の検出器要素２２．１’〜２２．６４’の内、見易
さの理由から一部分が図示されているに過ぎない。
内の検出器要素２２．１’〜２２．６４’の回路が図示
されており、この回路は、異なった走査信号ＡＢＳ，Ｉ
ＮＣ G 及びＩＮＣF を発生させるために設けられてい
る。この場合、信号発生のために使用される全部でｋ＝
６４の検出器要素２２．１’〜２２．６４’の内、見易
さの理由から一部分が図示されているに過ぎない。
【００５２】既に上で述べたように、実際は、位相のず
れた粗増分信号ＩＮＣG,0 ，ＩＮＣ G,90及び微増分信号
ＩＮＣF,0 ,ＩＮＣF,90のそれぞれ１つの対が結果とし
て生じ、これらの信号は、これまで便宜上それぞれ粗増
分信号ＩＮＣG もしくは微増大信号ＩＮＣF と呼ばれて
いた。
れた粗増分信号ＩＮＣG,0 ，ＩＮＣ G,90及び微増分信号
ＩＮＣF,0 ,ＩＮＣF,90のそれぞれ１つの対が結果とし
て生じ、これらの信号は、これまで便宜上それぞれ粗増
分信号ＩＮＣG もしくは微増大信号ＩＮＣF と呼ばれて
いた。
【００５３】符号２３．１〜２３．１７で、図５の回路
プランでは、それぞれ加算要素が指示されており、これ
らの加算要素は、それぞれ入力側で受信した信号の合算
を行なう。符号２４．１〜２４．５で指示された差構成
要素を介して、受信した入力信号の減算もしくは差構成
が行なわれる。符号２５．１〜２５．５もしくは２６．
１，２６．２で指示された要素を使用して、それぞれ提
示した算術演算を受信した入力信号によって行なう。
プランでは、それぞれ加算要素が指示されており、これ
らの加算要素は、それぞれ入力側で受信した信号の合算
を行なう。符号２４．１〜２４．５で指示された差構成
要素を介して、受信した入力信号の減算もしくは差構成
が行なわれる。符号２５．１〜２５．５もしくは２６．
１，２６．２で指示された要素を使用して、それぞれ提
示した算術演算を受信した入力信号によって行なう。
【００５４】異なった走査信号ＡＢＳ，ＩＮＣG 及びＩ
ＮＣF を発生させるため、この例では、少なくとも１６
個の検出器要素と、これらの検出要素の相応の回路が必
要であり、例えばこれらは、検出器要素２２．１’〜２
２．１６’である。この例ではその他に設けられたそれ
ぞれ１６個の別の検出器要素２２．１７’〜２２．３
２’，２２．３３’〜２２．４８’及び２２．４９’〜
２２．６４’を有する第２〜第４のブロックは、走査の
際に、原理的に、同一の走査情報を供給し、操作の際に
結果として生じる信号強度を改善するに過ぎない。即
ち、それぞれ１６番目の検出器要素は、位相の同じ走査
情報を供給する。
ＮＣF を発生させるため、この例では、少なくとも１６
個の検出器要素と、これらの検出要素の相応の回路が必
要であり、例えばこれらは、検出器要素２２．１’〜２
２．１６’である。この例ではその他に設けられたそれ
ぞれ１６個の別の検出器要素２２．１７’〜２２．３
２’，２２．３３’〜２２．４８’及び２２．４９’〜
２２．６４’を有する第２〜第４のブロックは、走査の
際に、原理的に、同一の走査情報を供給し、操作の際に
結果として生じる信号強度を改善するに過ぎない。即
ち、それぞれ１６番目の検出器要素は、位相の同じ走査
情報を供給する。
【００５５】以下で、この例における絶対位置信号ＡＢ
Ｓの発生を説明する。この場合は、両方の論理信号ＮＵ
ＬＬ（０）及びＥＩＮＳ（１）の発生の基本にあるの
が、再び一定の割当て調整である。異なった部分領域Ｔ
Ｂ１’〜ＴＢ３’には、更にまた、 ＴＢ１’：信号レベル０ ＴＢ２’：信号レベル１ ＴＢ３’：信号レベル０．５ に従った一定の信号レベルが割り当てられる。
Ｓの発生を説明する。この場合は、両方の論理信号ＮＵ
ＬＬ（０）及びＥＩＮＳ（１）の発生の基本にあるの
が、再び一定の割当て調整である。異なった部分領域Ｔ
Ｂ１’〜ＴＢ３’には、更にまた、 ＴＢ１’：信号レベル０ ＴＢ２’：信号レベル１ ＴＢ３’：信号レベル０．５ に従った一定の信号レベルが割り当てられる。
【００５６】測定方向ｘに連続する信号レベルから成る
一定の所定の組合せには、更にまた、論理信号ＮＵＬＬ
（０），ＥＩＮＳ（１）が割り当てられており、その
際、この例では、以下の割当て調整が有効である。即
ち、 信号レベル０〜信号レベル０．５ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） （ＴＢ１’〜ＴＢ３’） 信号レベル１〜信号レベル０．５ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） （ＴＢ２’〜ＴＢ３’） である。
一定の所定の組合せには、更にまた、論理信号ＮＵＬＬ
（０），ＥＩＮＳ（１）が割り当てられており、その
際、この例では、以下の割当て調整が有効である。即
ち、 信号レベル０〜信号レベル０．５ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） （ＴＢ１’〜ＴＢ３’） 信号レベル１〜信号レベル０．５ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） （ＴＢ２’〜ＴＢ３’） である。
【００５７】本発明によるスケールのこの変形例におい
て、検出器要素が正確に選択されたかどうかを判定する
ため、隣接する部分領域の信号から差信号ＤＩＦを構成
する以外に、更に付加的に、隣接する部分領域の信号か
ら和信号ＳＵＭを構成することが行なわれる。結果とし
て生じる差信号及び和信号は、以下の割当て規定に従っ
て、両方の論理信号ＮＵＬＬ（０）及びＥＩＮＳ（１）
に割り当てられている。即ち、 差信号ＤＩＦ＝＋０．５ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） 差信号ＤＩＦ＝−０．５ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） 和信号ＳＵＭ＝＋１．５ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） 和信号ＳＵＭ＝＋０．５ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） である。
て、検出器要素が正確に選択されたかどうかを判定する
ため、隣接する部分領域の信号から差信号ＤＩＦを構成
する以外に、更に付加的に、隣接する部分領域の信号か
ら和信号ＳＵＭを構成することが行なわれる。結果とし
て生じる差信号及び和信号は、以下の割当て規定に従っ
て、両方の論理信号ＮＵＬＬ（０）及びＥＩＮＳ（１）
に割り当てられている。即ち、 差信号ＤＩＦ＝＋０．５ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） 差信号ＤＩＦ＝−０．５ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） 和信号ＳＵＭ＝＋１．５ ⇒ 論理信号ＥＩＮＳ（１） 和信号ＳＵＭ＝＋０．５ ⇒ 論理信号ＮＵＬＬ（０） である。
【００５８】連続する第１及び第３の部分領域ＴＢ
１’，ＴＢ３’の例では、差信号ＤＩＦ＝−０．５及び
和信号ＳＵＭ＝＋０．５が結果として生じる。前の規定
によれば、両方の信号には、論理信号ＮＵＬＬが割り当
てられており、即ち、検出器要素の選択は正確に行なわ
れている。これに反して、連続する第３及び第１の部分
領域ＴＢ３’，ＴＢ１’の場合は、差信号としてＤＩＦ
＝＋０．５が、また和信号としてＳＵＭ＝＋０．５が結
果として生じ、和信号及び差信号の割当てのための上の
規定によれば、これは、差信号ＤＩＦのために、論理信
号ＥＩＮＳ（１）を割り当てることを、和信号ＳＵＭの
ために、論理信号ＮＵＬＬ（０）の割り当てることを意
味する。その際、この矛盾から、場合によっては正確で
ない検出器要素の選択が結論付けられてしまう。その結
果、前の例におけるのと同様に、本発明によるスケール
の走査から、検出器要素が正確に選択されたか否かを確
定することが可能である。
１’，ＴＢ３’の例では、差信号ＤＩＦ＝−０．５及び
和信号ＳＵＭ＝＋０．５が結果として生じる。前の規定
によれば、両方の信号には、論理信号ＮＵＬＬが割り当
てられており、即ち、検出器要素の選択は正確に行なわ
れている。これに反して、連続する第３及び第１の部分
領域ＴＢ３’，ＴＢ１’の場合は、差信号としてＤＩＦ
＝＋０．５が、また和信号としてＳＵＭ＝＋０．５が結
果として生じ、和信号及び差信号の割当てのための上の
規定によれば、これは、差信号ＤＩＦのために、論理信
号ＥＩＮＳ（１）を割り当てることを、和信号ＳＵＭの
ために、論理信号ＮＵＬＬ（０）の割り当てることを意
味する。その際、この矛盾から、場合によっては正確で
ない検出器要素の選択が結論付けられてしまう。その結
果、前の例におけるのと同様に、本発明によるスケール
の走査から、検出器要素が正確に選択されたか否かを確
定することが可能である。
【００５９】回路技術的な転換のために、この例では、
結果として生じる最初の８つの検出器要素２２．１’〜
２２．８’の走査信号が、加算要素２３．１を介して合
算されて信号Ｓ１にされ、２番目の８つの検出器要素２
２．９’〜２２．１６’の走査信号が、第２の加算要素
２３．２を介して合算されて信号Ｓ２にされる。合算さ
れた信号Ｓ１，Ｓ２から、以下で、差構成要素２４．１
によって、差信号ＤＩＦが構成され、加算要素２３．１
７によって和信号ＳＵＭが構成される。これに応じて、
和信号ＳＵＭ及び差信号は、信号ＤＩＦとＳＵＭとのＸ
ＯＲ接続が前に説明した割当て規定に従って行なわれる
ことによって、接続要素２７に供給される。その際、接
続要素２７の出口には、追加処理可能な絶対位置信号Ａ
ＢＳもしくは相応のビット値又は論理信号が存在する。
結果として生じる最初の８つの検出器要素２２．１’〜
２２．８’の走査信号が、加算要素２３．１を介して合
算されて信号Ｓ１にされ、２番目の８つの検出器要素２
２．９’〜２２．１６’の走査信号が、第２の加算要素
２３．２を介して合算されて信号Ｓ２にされる。合算さ
れた信号Ｓ１，Ｓ２から、以下で、差構成要素２４．１
によって、差信号ＤＩＦが構成され、加算要素２３．１
７によって和信号ＳＵＭが構成される。これに応じて、
和信号ＳＵＭ及び差信号は、信号ＤＩＦとＳＵＭとのＸ
ＯＲ接続が前に説明した割当て規定に従って行なわれる
ことによって、接続要素２７に供給される。その際、接
続要素２７の出口には、追加処理可能な絶対位置信号Ａ
ＢＳもしくは相応のビット値又は論理信号が存在する。
【００６０】粗増分信号ＩＮＣG もしくは位相のずれた
粗増分信号ＩＮＣG,0，ＩＮＣG,90の対を発生させるた
め、検出器要素の回路が、図５に図示された様式及び方
法で設けられている。この場では、選択された回路変形
例に関して、接続すべき検出器要素の選択が、公知の様
式及び方法で、スケール上の粗目盛り周期ＴＰG に依存
して行なわれることだけを述べておく。
粗増分信号ＩＮＣG,0，ＩＮＣG,90の対を発生させるた
め、検出器要素の回路が、図５に図示された様式及び方
法で設けられている。この場では、選択された回路変形
例に関して、接続すべき検出器要素の選択が、公知の様
式及び方法で、スケール上の粗目盛り周期ＴＰG に依存
して行なわれることだけを述べておく。
【００６１】同様に、微増分信号ＩＮＣG もしくは位相
のずれた微増分信号ＩＮＣF,0 ，ＩＮＣF,90の発生と関
連して、図４に図示された様式及び方法の検出器要素の
回路だけを参照のこと。この場合にも、接続すべき検出
器要素の選択は、スケール上の微目盛り周期ＴＰF を範
とする。
のずれた微増分信号ＩＮＣF,0 ，ＩＮＣF,90の発生と関
連して、図４に図示された様式及び方法の検出器要素の
回路だけを参照のこと。この場合にも、接続すべき検出
器要素の選択は、スケール上の微目盛り周期ＴＰF を範
とする。
【００６２】検出器要素２２．１〜２２．６４のこのよ
うな回路から結果として生じる走査信号ＡＢＳ，ＩＮＣ
G 及びＩＮＣF もしくは相応の信号対ＩＮＣF,0 及びＩ
ＮＣ F,90，ＡＢＳ，ＩＮＣG,0 及びＩＮＣF は、図５の
ａ）〜ｃ）において図示されている。
うな回路から結果として生じる走査信号ＡＢＳ，ＩＮＣ
G 及びＩＮＣF もしくは相応の信号対ＩＮＣF,0 及びＩ
ＮＣ F,90，ＡＢＳ，ＩＮＣG,0 及びＩＮＣF は、図５の
ａ）〜ｃ）において図示されている。
【００６３】本発明の枠内には、当然、これまでに説明
した変形例と比較して異なった修正が考えられる。
した変形例と比較して異なった修正が考えられる。
【００６４】従って、例えば、説明した第２の実施例
を、検出器装置の前の走査ユニットの側に、例えば位相
グリッドとして形成されている走査グリッドが配設され
る程度に変容することが可能である。このような走査グ
リッドによって、結果として生じる検出平面内のスケー
ル上の微目盛り周期との相互作用に基づいて、公知の様
式及び方法で、いわゆる副尺干渉を発生させることがで
きる。この副尺干渉から、更にまた、限定された信号周
期を有する増分信号を導出することができる。
を、検出器装置の前の走査ユニットの側に、例えば位相
グリッドとして形成されている走査グリッドが配設され
る程度に変容することが可能である。このような走査グ
リッドによって、結果として生じる検出平面内のスケー
ル上の微目盛り周期との相互作用に基づいて、公知の様
式及び方法で、いわゆる副尺干渉を発生させることがで
きる。この副尺干渉から、更にまた、限定された信号周
期を有する増分信号を導出することができる。
【００６５】その他、当然、検出器装置も、特に使用さ
れる検出要素の数も、上の考察の枠内で変更できること
を述べておく。
れる検出要素の数も、上の考察の枠内で変更できること
を述べておく。
【００６６】従って、説明した例以外に、本発明の枠内
には別の実施代案が存在する。
には別の実施代案が存在する。
【００６７】
【発明の効果】本発明により、絶対的な位置設定をする
ために適しており、唯一のトラックから確実に読取り可
能なより高い解像度を有する絶対位置信号を得ることが
できる位置測定装置のためのスケールが得られる。更
に、唯一のトラックの走査から確実に読取り可能なより
高い解像度を有する絶対位置信号が発生可能である絶対
的な位置設定をするための位置測定装置が提供される。
ために適しており、唯一のトラックから確実に読取り可
能なより高い解像度を有する絶対位置信号を得ることが
できる位置測定装置のためのスケールが得られる。更
に、唯一のトラックの走査から確実に読取り可能なより
高い解像度を有する絶対位置信号が発生可能である絶対
的な位置設定をするための位置測定装置が提供される。
【図１】走査ユニット関連した本発明によるスケールの
第１の変形例を有する本発明による位置測定装置の第１
の実施例の概略図を示す。
第１の変形例を有する本発明による位置測定装置の第１
の実施例の概略図を示す。
【図２】概略的に図示した検出器装置と関連した本発明
によるスケールの第２の実施例の一部分に対する平面図
を示す。
によるスケールの第２の実施例の一部分に対する平面図
を示す。
【図３】ａ）図２における検出器装置を介して発生させ
られた信号の処理を説明するための第１のブロック回路
図を示す。ｂ）図２における検出器装置を介して発生さ
せられた信号の処理を説明するための第２のブロック回
路図を示す。
られた信号の処理を説明するための第１のブロック回路
図を示す。ｂ）図２における検出器装置を介して発生さ
せられた信号の処理を説明するための第２のブロック回
路図を示す。
【図４】概略的に図示された検出器装置と関連した本発
明によるスケールの第３の実施例の一部分に対する平面
図を示す。
明によるスケールの第３の実施例の一部分に対する平面
図を示す。
【図５】図４における検出器装置を介して発生させられ
た信号の処理を説明するためのブロック回路図を示す。
た信号の処理を説明するためのブロック回路図を示す。
【図６】ａ），ｂ），ｃ）図４に示されたスケール領域
から発生させられた信号をそれぞれ示す。
から発生させられた信号をそれぞれ示す。
１ スケール
２ 検出器装置
２．１〜２．１２ 検出器要素
３．１〜３．４ 加算要素
３．５，３．６ 加算要素
４．１，４．２ 差構成要素
４．３，４．４
５．１，５．２ 接続要素
１０ スケール
１０’ スケール
２０ 走査ユニット
２１ 光源
２２ 検出器装置
２２．１〜２２．ｋ 検出器要素
２２．１’〜２２．６４’ 検出器要素
２２’ 検出器装置
２２．１’〜２２．６４’ 検出器要素
２３ コリメータレンズ
２３．１〜２３．１７ 加算要素
２４．１〜２４．５ 差構成要素
２５．１〜２５．４ 要素
２６．１，２６．２ 要素
２７ 接続要素
ｂDET 幅
ｂTB 幅
ｘ 測定方向
ＡＢＳ 絶対位置信号
ＡＢＳ’，ＡＢＳ’’ 部分絶対位置信号
Ｄ１，Ｄ２ 差信号
ＤＩＦ 差信号
ＤＩＦ１，ＤＩＦ２ 差信号
ＥＩＮＳ（１） 論理信号
Ｆ’，Ｆ’’ 誤差信号
ＩＮＣF 微増分信号
ＩＮＣF,0 微増分信号
ＩＮＣF,90 微増分信号
ＩＮＣG 粗増分信号
ＩＮＣG,0 粗増分信号
ＩＮＣG,90 粗増分信号
Ｋ１〜Ｋ４ 評価要素
ＮＵＬＬ（０） 論理信号
ＰＯＳ 絶対位置信号
ＰＯＳABS 絶対的な位置情報
Ｓ１〜Ｓ４ 和信号
Ｓ５，Ｓ６ 和信号
ＳＰG 信号周期
ＴＢ１〜ＴＢ３ 部分領域
ＴＢ１’〜ＴＢ３’ 部分領域
ＴＢSUB1，ＴＢSUB2 副部分領域
ＴＰF 微目盛り周期
ＴＰG 粗目盛り周期
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(71)出願人 390014281
ＤＲ． ＪＯＨＡＮＮＥＳ ＨＥＩＤＥＮ
ＨＡＩＮ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ Ｍ
ＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦ
ＴＵＮＧ
(72)発明者 エルマール・マイヤー
ドイツ連邦共和国、ヌスドルフ、アム・ヘ
ールベルク、５
(72)発明者 ウルリッヒ・ベンナー
ドイツ連邦共和国、トロストベルク、ブー
ヒエンストラーセ、29アー
Ｆターム(参考） 2F077 AA25 AA38 NN05 NN23 NN27
NN30 PP19 QQ15 RR03 TT35
2F103 BA37 BA44 CA02 CA03 DA04
DA11 EA04 EB06 EB12 EB16
ED06 ED18 FA07
Claims (19)
- 【請求項１】 絶対的な位置測定をするために適したス
ケールであって、このスケールがトラックから成り、こ
のトラックが、少なくとも１つの測定方向に延在し、異
なった光学特性を有する同じ幅の交互に現れる部分領域
内に配設されており、連続する２つの部分領域の所定の
順序に、一義的に第１及び第２の論理信号が割り当てら
れているスケールにおいて、 トラック内に、少なくとも異なった光学特性を有する第
１、第２及び第３の部分領域（ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ
３；ＴＢ１’，ＴＢ２’，ＴＢ３’）が配設されてお
り、その際、連続する異なった２つの部分領域（ＴＢ
１，ＴＢ３；ＴＢ１’，ＴＢ３’）の第１の組合せに、
一義的に第１の論理信号（１）が割り当てられており、
連続する異なった２つの部分領域（ＴＢ２，ＴＢ３；Ｔ
Ｂ２’，ＴＢ３’）の第２の組合せに、一義的に第２の
論理信号（０）が割り当てられており、そして、第１及
び第２の組合せが互いに異なるように構成されているこ
とを特徴とするスケール。 - 【請求項２】 部分領域（ＴＢ３；ＴＢ３’）の一方
が、測定方向（ｘ）に周期的に粗目盛り周期（ＴＰG ）
を有するスケール（１０）上に配設されていることを特
徴とする請求項１に記載のスケール。 - 【請求項３】 粗目盛り周期（ＴＰG ）が、異なった光
学特性を有する部分領域（ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３；Ｔ
Ｂ１’，ＴＢ２’，ＴＢ３’）の２倍の幅（ｂTB）に相
当するように構成されていることを特徴とする請求項２
に記載のスケール。 - 【請求項４】 第１及び第２の部分領域（ＴＢ１，ＴＢ
２；ＴＢ１’，ＴＢ２’）が、互いに補完的な光学特性
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のスケー
ル。 - 【請求項５】 連続する第１及び第３の部分領域（ＴＢ
１，ＴＢ３；ＴＢ１’，ＴＢ３’）に、第１の論理信号
（１）が割り当てられており、また、連続する第２及び
第３の部分領域（ＴＢ２，ＴＢ３；ＴＢ２’，ＴＢ
３’）に、第２の論理信号（０）が割り当てられている
ことを特徴とする請求項１に記載のスケール。 - 【請求項６】 複数の論理信号（０，１）の順序が、一
義的な測定方向（ｘ）に沿った絶対位置を特徴付けるよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
スケール。 - 【請求項７】 第３の部分領域（ＴＢ３）が、第１及び
第２の部分領域（ＴＢ１，ＴＢ２）の補完的な両方の特
性の特性の間に位置する光学特性を備えていることを特
徴とする請求項４に記載のスケール。 - 【請求項８】 第３の部分領域（ＴＢ３）が、半透過性
に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のス
ケール。 - 【請求項９】 第３の部分領域（ＴＢ３）が、微目盛り
周期（ＴＰF ）を有する周期的な副目盛りを備え、この
副目盛りが、周期的に配設された異なった光学特性を有
する副部分領域（ＴＢSUB1，ＴＢSUB2）から成ることを
特徴とする請求項４に記載のスケール。 - 【請求項１０】 副部分領域（ＴＢSUB1，ＴＢSUB2）
が、互いに補完的な光学特性を備えていることを特徴と
する請求項９に記載のスケール。 - 【請求項１１】 微目盛り周期（ＴＰF ）が、ｎ＝１，
２，３，．．．であるとして、関係式 ＴＰF ＝１／ｎ＊１／２＊ＴＰG に従って選択されていることを特徴とする請求項３又は
９に記載のスケール。 - 【請求項１２】 互いに補完的な光学特性が、以下によ
り、即ち、 −不透明に／完全に透過性に、又は、 −反射性に／非反射性に、 選択されていることを特徴とする請求項４又は１０に記
載のスケール。 - 【請求項１３】 絶対的な位置設定をするための位置測
定装置であって、この位置測定装置が、スケール（１；
１０；１０’）、並びに、このスケール（１；１０；１
０’）に対して相対的に測定方向（ｘ）に可動な走査ユ
ニット（２０）から成り、この走査ユニットが、スケー
ル（１；１０；１０’）の走査から、スケール（１；１
０；１０’）に関する走査ユニット（２０）の絶対位置
を設定するように構成されている位置測定装置におい
て、 この位置測定装置が、請求項１に記載のスケール（１；
１０；１０’）を備えていることを特徴とする位置測定
装置。 - 【請求項１４】 走査ユニット（２０）が、少なくとも
１つの光源（２１）並びにスケール（１；１０；１
０’）を走査するための検出器装置（２；２２；２
２’）を有し、その際、検出器装置（２；２２；２
２’）が、絶対位置信号（ＡＢＳ）を発生させるために
も、また粗増分式信号（ＩＮＣG ）を発生させるために
も使用されるように構成されていることを特徴とする請
求項１３に記載の位置測定装置。 - 【請求項１５】 検出器装置（２；２２；２２’）が、
測定方向（ｘ）に周期的な個々の検出器要素（２２．１
〜２２．ｋ；２．１〜２．６；２２．１’〜２２．６
４’）の配設を有することを特徴とする請求項１３に記
載の位置測定装置。 - 【請求項１６】 測定方向（ｘ）に、粗目盛り周期（Ｔ
ＰG ）毎に少なくとも４つの検出器要素（２．１〜２．
１２）が配設されていることを特徴とする請求項１４又
は１５に記載の位置測定装置。 - 【請求項１７】 検出器装置（２２’）が、更に微増分
信号（ＩＮＣF ）を発生させるために使用されるように
構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の位
置測定装置。 - 【請求項１８】 測定方向（ｘ）に、微目盛り周期毎に
少なくとも４つの個々の検出器要素（２２．１’〜２
２．６４’）が配設されていることを特徴とする請求項
１５又は１７に記載の位置測定装置。 - 【請求項１９】 検出器装置の前の走査ユニット内に、
走査グリッドが配設されていることを特徴とする請求項
１４に記載の位置測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10201496A DE10201496A1 (de) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | Maßstab und Positionsmesseinrichtung zur absoluten Positionsbestimmung |
| DE10201496.5 | 2002-01-17 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003247866A true JP2003247866A (ja) | 2003-09-05 |
| JP2003247866A5 JP2003247866A5 (ja) | 2006-02-02 |
| JP4620330B2 JP4620330B2 (ja) | 2011-01-26 |
Family
ID=7712298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003002452A Expired - Fee Related JP4620330B2 (ja) | 2002-01-17 | 2003-01-08 | 絶対的な位置設定をするための位置測定装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6742275B2 (ja) |
| EP (1) | EP1329696B1 (ja) |
| JP (1) | JP4620330B2 (ja) |
| AT (1) | ATE401554T1 (ja) |
| DE (2) | DE10201496A1 (ja) |
| ES (1) | ES2307703T3 (ja) |
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