JP2018530751A5 - - Google Patents

Claims (30)

1. 光を回折するように構成された一連の概して周期的なフィーチャを含む少なくとも１つのトラックを含むインクリメンタルスケールと、前記スケールおよび読取ヘッドの相対位置を決定するために使用されるセンサに当たるスケール信号を検出するためのセンサ素子の配列を含むセンサを含む読取ヘッドと、を含むエンコーダ装置であって、前記スケール信号は、干渉縞を含み、前記装置は、その長さに沿った前記センサの出力が、前記スケール信号における望ましくない周波数の悪影響を低減しそれによってエンコーダ装置のサブディビジョナルエラーを低減するように構成された窓関数によって、重み付けされるように構成され、前記重み付けは、決定される相対位置に及ぼす前記センサ出力の影響が、前記センサの端部に向かって主に低減するように構成されることを特徴とするエンコーダ装置。
2. 前記窓関数による前記重み付けは、前記センサの空間周波数応答のサイドローブを抑制するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ装置。
3. 前記センサの空間周波数応答の少なくともプライマリサイドローブの大きさは、前記センサの空間周波数応答のメインローブの大きさの１０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ装置。
4. 前記重み付けは、前記決定される相対位置に及ぼす前記センサからの出力の影響が前記センサの端部に向かって一般に漸進的に低減するように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
5. 前記決定される相対位置に及ぼす前記センサ出力の影響は、前記センサの中央３分の１において、前記センサの外側３分の１におけるよりも、実質的に大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
6. 前記センサの端部に向かう前記センサの影響は、前記センサの中央に向かう前記センサ
   の影響のたかだか２５％であるように構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
7. 前記重み付けは、前記センサに到達する信号を制限することによって達成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
8. 前記センサの幅は、前記センサの端部に向かって主に低減することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
9. 前記重み付けは、前記センサによって検出可能な前記スケール信号が前記センサの端部に向かって低減するように前記センサ素子に到達する前記スケール信号を制限するように構成される少なくとも１つの信号制限部材によって達成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
10. 前記重み付けは、前記センサに到達する前記スケール信号を部分的にブロックすることによって達成されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
11. 前記重み付けは、非矩形の形状を有するマスクによって達成されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
12. マスクと相隔てられた光源を含み、および前記スケールに近づくおよび／または前記スケールから離れる光は、前記センサによって検出可能な信号のフットプリントを形成するように前記マスクを通過するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載のエンコーダ装置。
13. 前記マスクは、前記センサ上に直接形成されることを特徴とする請求項１１または１２に記載のエンコーダ装置。
14. 前記出力は、釣鐘状の窓関数によって、例えばカイザー関数およびハミング関数のうちの１つによって、重み付けされるように構成されることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
15. 前記読取ヘッドは、前記スケールを照射するように構成され、および任意選択的に非コリメート光で前記スケールを照射するように構成された、光源を含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
16. 前記読取ヘッドは前記スケールを照射するためのコヒーレント光源を含むことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
17. 前記光源のスペクトルバンド幅は１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１６に記載のエンコーダ装置。
18. 前記スケール信号はフリンジ領域を含むことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
19. 前記フリンジ領域は干渉縞を含むことを特徴とする請求項１８に記載のエンコーダ装置。
20. 前記読取ヘッドは前記干渉縞を生成するための１つまたは複数の回折格子を含むことを
    特徴とする請求項１９に記載のエンコーダ装置。
21. 前記センサは、２セット以上の櫛の歯状のセンサ素子を含む電気格子を含み、各セットは、前記フリンジ領域の異なる位相を検出するように構成されることを特徴とする請求項１８から２０のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
22. 前記電気格子は、前記２セット以上の櫛の歯状のセンサ素子の繰り返し配列を含み、前記望ましくない周波数は、前記繰り返しの周波数の非整数倍であることを特徴とする請求項２１に記載のエンコーダ装置。
23. 前記読取ヘッドは、前記スケール上の少なくとも１つの基準マークを検出するための少なくとも１つの別個の基準マークセンサをさらに含み、前記少なくとも１つの基準マークセンサは、前記センサ素子の配列内に位置付けられていないことを特徴とする請求項１から２２のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
24. 前記センサ素子の配列はセンサ素子の連続的配列であることを特徴とする請求項１から２３のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
25. 前記窓関数の形状は実質的には三角形または釣鐘状であることを特徴とする請求項１から２４のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
26. 一連の一意的な位置を定義するマーキングを有するスケールと、センサに当たるスケール信号を検出するためのセンサ素子の配列を含むセンサを含む読取ヘッドと、を含むアブソリュートエンコーダ装置であって、前記センサの幅は前記センサの端部に向かってサイズが低減する、および／または、前記スケール信号が前記センサ素子に到達するのを前記センサの端部に向かって漸進的に制限するように構成された少なくとも１つの信号制限部材を含むことを特徴とするアブソリュートエンコーダ装置。
27. センサに当たるスケール信号を検出するためのセンサ素子の配列を含むセンサを含む読取ヘッドであって、前記読取ヘッドは、前記スケールおよび読取ヘッドの相対位置を決定するために使用される、その長さに沿った前記センサの出力が、前記センサの周波数応答の少なくともプライマリサイドローブの大きさがメインローブの大きさの１０％以下であるように、重み付けされることを特徴とする読取ヘッド。
28. スケールおよび読取ヘッドの相対位置を決定するために使用されるセンサに当たるスケール信号を検出するためのセンサ素子の配列を含むセンサを含む読取ヘッドであって、前記読取ヘッドは、その長さに沿った前記センサの出力が、決定される相対位置に及ぼす前記センサ出力の影響が前記センサの中央３分の１において前記センサの外側３分の１におけるよりも実質的に大きくなるように、重み付けされるように構成されることを特徴とする読取ヘッド。
29. 前記望ましくない周波数は、前記センサに当たる信号の少なくとも１つの成分周波数の、前記センサの範囲の全体に非整数のサイクル数の存在をもたらすそれらの周波数を含むことを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ装置。
30. 前記望ましくない周波数は、前記干渉縞における非高調波成分に起因することを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ装置。