JP2023177245A - 位置測定用の構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素で費用対効果の高い構造を有するとともに、正確な位置測定が可能となる位置測定用の構造体を提供する。【解決手段】構造体は、複数部分で構成された支持体（１０）と、その支持体（１０）の上に配置されたスケール（１２）を有する。スケール（１２）は、長手方向（Ｘ）に延在し、少なくとも長手方向（Ｘ）の位置測定に用いられる。第一の固定子および第二の固定子（１０．１，１０．５）は、これらの固定子が、それぞれ、第一および第二の位置（Ｐ１，Ｐ２）において、横手方向（Ｙ）に向かい合う位置に配置された二つの、スケール（１２）の第一および第二の縁部（１２．１１，１２．２１）の、支持体（１０）に対する基準軸線（Ｓ）に垂直な動きを許容するように構成されている。基準軸線（Ｓ）は、長手方向（Ｘ）に平行に延びている。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念の前提部分に記載の構造体に関する。

特許文献１は、支持体と、その支持体の上に配置されたスケールとを有する構造体を開示している。スケールは、長手方向に延在している。スケールは、測定目盛り面に配置された、少なくとも長手方向の位置測定のための測定目盛りを備えている。支持体は、複数の個別のセグメントを備えている。支持体の個別のセグメントは、それぞれ、支持体にスケールを固定する固定子として構成されている。これらの固定子は、それぞれ複数パーツ（複数部分）から構成された固定子を有する。

複数の固定子を有するさらに他の構造体が、特許文献２、特許文献３および特許文献４から公知である。

欧州特許出願公開第３８９２９６２号明細書 独国特許出願公開第１０２００５０２７０２５号明細書 欧州特許出願公開第３０２６３８９号明細書 欧州特許出願公開第３７０５８５０号明細書

本発明は、簡素で費用対効果の高い構造を有するとともに、正確な位置測定が可能となる位置測定用の構造体を提供することを課題とする。

この課題は、本発明により、請求項１の特徴を有する構造体により解決される。

本発明により構成された構造体は、支持体と、この支持体の上に配置されたスケールとを有している。スケールは、長手方向に延在している。スケールは、測定目盛り面に配置された、少なくとも長手方向の位置測定のための測定目盛りを備えている。支持体は、複数の個別のセグメントを備えている。支持体の個別のセグメントは、それぞれ、支持体にスケールを固定する固定子として構成されている。支持体は、第一の固定子と第二の固定子とを備えている。第一の固定子は、第一の位置におけるスケールの第一の断面部を、支持体に対して長手方向に自由に動けるように保持するとともに、長手方向に垂直に延びる横手方向に堅固に支持体に保持するように構成されている。第二の固定子は、第一の位置とは異なる第二の位置におけるスケールの第二の断面部を、長手方向と横手方向に堅固に支持体に保持するように構成されている。第一の固定子および第二の固定子は、これらの固定子が、それぞれ、第一の位置および第二の位置において、横手方向に向かい合う位置に配置された二つの、スケールの第一および第二の縁部の、支持体に対する基準軸線に垂直な動きを許容するように構成されている。基準軸線は、長手方向に平行に延びている。

スケールの断面部を支持体に対して若しくは支持体上に保持すること、並びに、支持体に対してスケールの縁部が動くことを許容することは、支持体が接続された状態において、その支持体の、基体に堅固に（動かないように）接続された部分を基準にして保持すること若しくは許容することを意味する。支持体が接続された状態では、堅固に接続された支持体の部分を基準にするだけでなく、基体（基準体）を基準にしても、保持すること若しくは許容することが行われる。

基準軸線は、スケールの対称軸線であることが好ましい。

第一の固定子および第二の固定子は、これらの固定子が、それぞれ、第一の位置および第二の位置において、スケールの第一の縁部および第二の縁部の、支持体に対する基準軸線に向かう方向または基準軸線から離れる方向の動きを許容するように構成されていると有利である。

さらに、第一の固定子および第二の固定子は、これらの固定子が、それぞれ、第一の位置および第二の位置において、スケールの第一の縁部および第二の縁部の、支持体に対する基準軸線に関して対称的な動きを許容するように構成されていると有利である。

例えば、第一の縁部若しくは第二の縁部の対称的な動きは、支持体に対するスケールの熱膨張または熱収縮により影響される。熱膨張若しくは熱収縮は、スケールの材料と支持体の材料の熱膨張係数の違いによっても生じる。

第一の固定子および第二の固定子は、それぞれ一体的に（すなわち、複数パーツからではなく）構成されていること（いわゆるモノリシック構造様式）が好ましい。

第一の固定子と、スケールの第一の断面部と、第二の固定子と、スケールの第二の断面部とは、それぞれ、互いに直に接続されていることが好ましい。このために、例えば、第一の若しくは第二の材料結合的な接続、好ましくは硬化した接続が用いられる。互いに直に接続されているとは、それぞれの要素が、直接的に、つまり、一または複数の中間要素（例えば、中間支持体）を介することなく互いに接続されていることを意味する。

支持体の個々のセグメントが長手方向に互いに分離されて配置されていると有利である。

さらに、支持体の個々のセグメントが長手方向に分散されており、例えば、等間隔に配置されていると有利である。

第一の固定子は、第一の位置においてスケールの第一の断面部を高さ方向（自由度Ｚ）に堅固に支持体に保持するように構成されていることが好ましい。第二の固定子は、第二の位置においてスケールの第二の断面部を高さ方向（自由度Ｚ）に堅固に支持体に保持するように構成されていることが好ましい。

測定目盛りは、面内自由度（すなわち、自由度Ｘ，Ｙ，ＲＺ）における位置測定に用いられることが好ましい。さらに、測定目盛りは、さらに他の自由度（例えば、自由度Ｚ，ＲＸ，ＲＹ）における位置測定にも用いることができる。

例えば、測定目盛りは、インクリメンタル式目盛りである。これに代えて、測定目盛りは、例えば、擬似ランダムコードとして構成されたアブソリュート式目盛りであってもよい。

本発明により、一方では、簡素で費用対効果の高い構造が実現され、他方では、高い精度の位置測定が実現される。この目的のために、特に、複数パーツで作られた支持体（すなわち、支持体の個別のセグメント（複数））が、支持体と基体（例えば、機械ベッド）を接続するために設けられている。さらに、支持体の個別のセグメント（複数）により、複数の固定子が形成される。固定子は、一方では、支持体に対するスケール断面部の（局所的な）位置不動の固定（以下、外的な局所的な位置不動の固定）と、他方では、支持体に対するスケールの断面部の（それぞれ局所的な）連結解除（以下、外的な局所的な連結解除）とに用いられる。ここで、外的な局所的な位置不動の固定は、少なくとも、自由度Ｘ，Ｙに関して行われる。さらに、外的な局所的な連結解除は、自由度Ｘにおいて行われる。外的な局所的な連結解除を実現するために、特に、第一の固定子（以下、フレックス部材）が設けられている。また、外的な局所的な位置不動の固定を実現するために、第二の固定子（以下、固定点部材）が設けられている。フレックス部材と固定点部材により、さらに、支持体に対するスケールの縁部の（それぞれ局所的な）連結解除が実現される（以下、内的な局所的な連結解除）。ここで、内的な局所的な連結解除は、自由度Ｙにおいて行われる。外的な局所的な連結解除並びに内的な局所的な連結解除により、温度変化によって引き起こされる影響（例えば、支持体とスケールの間の拘束力）が回避されるか或いは少なくとも軽減される。これにより、概ね正確な位置測定が可能になる。

本発明の有利な形態は、従属請求項から分かる。

図面に関連した以下の本発明の実施例の記載に基づいて、本発明のさらなる詳細および長所を説明する。

例示的な構造体の斜視図である。 図１の構造体の平面図である。 図１の構造体の第一の部分の斜視図である。 図３ａの第一の部分の平面図である。 図１の構造体の第二の部分の斜視図である。 図４ａの第二の部分の平面図である。 図３ａの第一の部分の第一の固定子の斜視図である。 図５ａの第一の固定子の平面図である。 図５ａの第一の固定子の下面図である。 例示的な代替的な第一の固定子の斜視図である。 図４ａの第二の部分の第二の固定子の斜視図である。 図６ａの第二の固定子の平面図である。 図６ａの第二の固定子の下面図である。 例示的な代替的な第二の固定子の斜視図である。 第一の屈曲状態にある図５ａの第一の固定子の斜視図である。 第二の屈曲状態にある図５ａの第一の固定子の斜視図である。 屈曲状態にある図６ａの第二の固定子の斜視図である。 図３ｂの切断線ＡＡに沿った断面図である。 図４ｂの切断線ＢＢに沿った断面図である。

同一の要素または機能的に同一の要素には、図中において同じ符号が付与されている。

以下に、図１および図２に基づいて、本発明の実施形態を説明する。この例示的な構造体は、支持体１０と、支持体１０の上に配置されたスケール１２とを有している。スケール１２は、長手方向（主測定方向）Ｘに延在し、測定目盛り面Ａ１（すなわち、図９ａ若しくは図９ｂ、Ｘ／Ｙ面参照）に配置された測定目盛り１４を備えている。測定目盛り１４は、長手方向Ｘ並びにそれに対して垂直に延びる第二の横手方向Ｙでの高精度の位置測定のための光電式走査が可能なインクリメンタル式目盛りとして構成されている。スケール１２は、熱膨張係数が無視できるほど小さい、特に、熱膨張係数αが０℃から５０℃の温度範囲において１．５×１０^－６Ｋ^－１より小さい、特には、０．１×１０^－６Ｋ^－１よりも小さい材料からなることが好ましい。そのような材料は、ガラス若しくはガラスセラミック（例えば、ゼロデュア）、または、例えばインバーなどの金属である。

支持体１０は、熱膨張係数が約１０．５×１０^－６Ｋ^－１の鋼からなることが好ましい。

支持体１０は、板状の複数の個別のセグメント１０．１～１０．９を備えている。支持体１０の個別のセグメント１０．１～１０．９は、それぞれ、支持体１０にスケール１２を固定する固定子として構成されている。スケール１２は、直方体形状に構成されている（図１参照）。

支持体１０は、第一の固定子（セグメント１０．１）と第二の固定子（セグメント１０．５）を備えている。第一の固定子１０．１は、フレックス部材と呼ばれることもある。第二の固定子１０．５は、固定点部材と呼ばれることもある。

図１に示された構造体は、基体１（例えば、機械ベッド又はその他のキャリア）上に配置されている。構造体を基体１に固定するために、ネジ２が設けられている。ネジ２は、個別のセグメント１０．１～１０．９を貫通して基体１の中にまで延在している。基体１は、例えば、熱膨張係数がスケール１２および／または支持体１０の熱膨張係数とは異なる材料（例えば、グラニットまたはアルミニウムなど）からなる。

第一の固定子１０．１は、第一の位置Ｐ１（図３ｂ参照）におけるスケール１２の第一の断面部１２．１（図９ａ参照）を、支持体１０に対して長手方向Ｘに自由に動けるように保持するとともに、横手方向Ｙに堅固に支持体１０に保持するように構成されている。第二の固定子１０．５は、第一の位置Ｐ１とは異なる第二の位置Ｐ２（図４ｂ参照）におけるスケール１２の第二の断面部１２．２（図９ｂ参照）を、長手方向Ｘと横手方向Ｙに堅固に支持体１０に保持するように構成されている。

従って、第一の固定子１０．１により、いわば、第一の位置Ｐ１における自由度：Ｘ＿外的解放、Ｙ＿外的拘束に関する連結解除／位置不動の固定が可能になる。従って、第二の固定子１０．５により、いわば、第二の位置Ｐ２における自由度：Ｘ＿外的拘束，Ｙ＿外的拘束に関する位置不動の固定が可能になる。

第一の固定子１０．１および第二の固定子１０．５は、これらの固定子が、それぞれ、第一の位置Ｐ１および第二の位置Ｐ２において、横手方向Ｙに向かい合う位置に配置されたスケール１２の二つの第一の縁部１２．１１（図９ａ参照）およびスケール１２の二つの第二の縁部１２．２１（図９ｂ参照）の、支持体１０に対する基準軸線Ｓ（図２参照）に垂直な動きを許容するように構成されている。図２に示されているように、基準軸線Ｓは、長手方向Ｘに平行に延びている。

従って、第一の固定子１０．１および第二の固定子１０．５により、いわば連結解除が、第一の位置Ｐ１若しくは第二の位置Ｐ２における自由度：Ｙ＿内的解放に関して可能になる。

図２を参照すると、基準軸線Ｓは、スケール１２の対称軸線（すなわち、中心軸線）である。

第一の固定子１０．１および第二の固定子１０．５は、これらの固定子が、それぞれ、第一の位置Ｐ１および第二の位置Ｐ２において、スケール１２の第一の縁部１２．１１および第二の縁部１２．２１の、支持体１０に対する基準軸線Ｓに向かう方向または基準軸線Ｓから離れる方向の動きを許容するように構成されている。ここで、基準軸線Ｓに向かう方向の動きとは、第一の縁部１２．１１若しくは第二の縁部１２．２１が互いに反対方向に内側に向かって、すなわち、スケール１２の中心軸線に向かって動くことを意味する。また、基準軸線Ｓから離れる方向の動きとは、第一の縁部１２．１１若しくは第二の縁部１２．２１が互いに反対方向に外側に向かって、すなわち、スケール１２の中心軸線から離れるように動くことを意味する。

第一の固定子１０．１および第二の固定子１０．５により、それぞれ、第一の位置Ｐ１および第二の位置Ｐ２において、スケール１２の第一の縁部１２．１１および第二の縁部１２．２１の、支持体１０に対する基準軸線Ｓに関して対称的な動きが許容される。ここで、対称的な動きとは、第一の縁部１２．１１若しくは第二の縁部１２．２１が、動きの大きさおよび／または方向に関して均等に動くことであると解される。

図３ａは、図１の構造体の第一の部分の斜視図を示す。図３ａの第一の部分は、第一の固定子１０．１（フレックス部材）を有している。図４ａは、図１の構造体の第二の部分の斜視図を示す。図４ａの第二の部分は、第二の固定子１０．５（固定点部材）を有している。以下に、第一の固定子１０．１および第二の固定子１０．５のより詳細な説明を行う。

さらに他の固定子（すなわち、図１中の個別のセグメント１０．２～１０．４と１０．６～１０．９）は、それぞれ第一の固定子１０．１と同様に構成されている点に留意されたい。

図５ａ乃至図５ｃには、様々な視点から見た第一の固定子１０．１が示されている。図５ｄは、例示的な代替的な第一の固定子１０．１ａの斜視図を示す。この代替的な第一の固定子１０．１ａは、第一の固定子１０．１に代えて、図１の構造体の一部にすることができる。

図５ａに示すように、第一の固定子１０．１は、基体１に第一の固定子１０．１を固定する第一のセグメント１６．１と、その第一のセグメント１６．１に接続された、スケール１２を保持する第二のセグメント１６．２と、その第二のセグメント１６．２に接続された、第一の固定子１０．１にスケール１２の第一の縁部１２．１１を固定する第三のセグメント１６．３および第四のセグメント１６．４とを有している。第一の固定子１０．１は、第一の対のフレクシャジョイント１８．１を備えている。第一の対のフレクシャジョイント１８．１は、これらのフレクシャジョイントが、第二のセグメント１６．２の、第一のセグメント１６．１に対する長手方向Ｘにおける動きを許容するように構成されている。第一の固定子１０．１は、第二の対のフレクシャジョイント１８．２を備えている。第二の対のフレクシャジョイント１８．２は、これらのフレクシャジョイントが、第三のセグメント１６．３および第四のセグメント１６．４の、第二のセグメント１６．２に対する横手方向Ｙにおける動きを許容するように構成されている。

図５ａによれば、第一のセグメント１６．１と第二のセグメント１６．２は、第一の対のフレクシャジョイント１８．１を介して互いに接続されている。さらに、図５ａによれば、第三のセグメント１６．３および第四のセグメント１６．４と第二のセグメント１６．２とは、第二の対のフレクシャジョイント１８．２を介して互いに接続されている。

図５ｂに看取できるように、第一の対のフレクシャジョイント１８．１は、長手方向Ｘに向かい合う位置に配置された二つの第一の板バネ１８．１１，１８．１２を備えている。第一の板バネ１８．１１，１８．１２は、基準軸線Ｓに垂直に配向している。また、図５ｂに看取できるように、第二の対のフレクシャジョイント１８．２は、横手方向Ｙに向かい合う位置に配置された二つの第二の板バネ１８．２１，１８．２２を備えている。第二の板バネ１８．２１，１８．２２は、基準軸線Ｓに平行に配向している。図５ａを参照すると、第一の板バネ１８．１１，１８．１２および第二の板バネ１８．２１，１８．２２は、それぞれ、高さ方向Ｚに延在している。高さ方向Ｚは、測定目盛り面Ａ１（図９ａ若しくは９ｂ参照）に垂直に延びている。

図５ａおよび図９ａを参照すると、第三のセグメント１６．３および第四のセグメント１６．４は、第一の材料結合的な接続部２０．１により、少なくともスケール１２の下側（すなわち、基体１に向いた側）の面Ｃに固定されている。これにより、第一の位置Ｐ１におけるスケール１２の下側の第一の固定が行なわれる。第一の材料結合的な接続部２０．１は、特に、硬化した接着接続であることが好ましい。この接着接続（すなわち、第一の材料結合的な接続部２０．１）のための第三のセグメント１６．３および第四のセグメント１６．４の接着面は、図５ａに斜線で表されている。第一の材料結合的な接続部２０．１は、横手方向Ｙに互いに向かい合うスケール１２の二つの側方の表面に隣接する二つの接着隆起部（Ｋｌｅｂｅｗｕｅｌｓｔｅ）（図９ａ参照）を有している。図９ａに示すように、スケール１２の側方の表面は、それぞれ長手方向Ｘに延びている。

図５ａに示すように、第一の固定子１０．１は、第一の付着手段２２．１を備えている。第一の付着手段２２．１は、弾性変形可能な手段（弾性変形可能剤）である。第一の付着手段２２．１は、第二のセグメント１６．２の上側（すなわち、スケール１２に向いた側）の表面１６．２１の上に且つ横手方向Ｙに第三のセグメント１６．３と第四のセグメント１６．４の間に配置されている。第一の付着手段２２．１は、特に、滑り接着テープ（Ｇｌｅｉｔｋｌｅｂｅｂａｎｄ）（第一の代替例）または両面接着性の接着テープ（第二の代替例）である。

第一の付着手段２２．１が、両面接着性の接着テープである場合、接着テープは、第一の固定子１０．１にスケール１２をさらに固定するのに役立つ。

第一の代替例では、第一の付着手段２２．１により、スケール１２のための載置面が形成される。滑り接着テープは、例えば、樹脂層と接着層とからなる。この接着層により、滑り接着テープは、第一の固定子１０．１に固定される。さらに、この接着層は、第一の材料結合的な接続部２０．１（すなわち、好ましくは硬化した接着接続）の収縮中に補償部材として機能する。これにより、スケール１２の変形が実質的に回避される。これが、位置測定の精度を向上させる。第一の代替例では、さらに、第一の付着手段２２．１により、第一の固定子１０．１の上にスケール１２を載置した後に、スケール１２を移動させることができる。これは、スケール１２の位置を調整する際に有利である。

第二の代替例でも同様に、第一の付着手段２２．１により、スケール１２のための載置面が形成される。両面接着性の接着テープは、第一の代替例のように、第一の材料結合的な接続部２０．１の収縮中に有利な補償部材として機能する。第二の代替例では、第一の付着手段２２．１により、第一の固定子１０．１の上にスケール１２を載置した後、直ぐにスケール１２を位置固定することもできる。これにより、柔軟な組み立て姿勢、特に、いわゆる頭上組み立て（Ｕｅｂｅｒ－Ｋｏｐｆ－Ｍｏｎｔａｇｅ）が実現する。

図５ｃの下面図から分かるように、第一の固定子１０．１は、基体１に第一の固定子１０．１を固定する第二の付着手段２２．２を備えている。第二の付着手段２２．２は、制振手段である。第二の付着手段２２．２は、第二のセグメント１６．２の下側（すなわち、スケール１２とは反対側）の表面１６．２２の上に且つ横手方向Ｙに第三のセグメント１６．３と第四のセグメント１６．４の間に配置されている。第二の付着手段２２．２は、特に、両面接着性の接着テープである。

例えば、第二の付着手段２２．２は、バネダンパ系として機能する。このバネダンパ系は、周波数依存型の特性を有する。動きが遅い場合、系は、比較的低い剛性を生じさせるので、所望の機械的な連結解除には影響しない。非常に動的な用途において発生しがちな高い励振周波数では、系は、復元力の大きいダンパのように作用するので、比較的高い固有周波数が、自由度Ｘでも自由度ＲＸでも可能になる。

図５ｄを参照すると、代替的な第一の固定子１０．１ａは、第一の固定子１０．１と同様に構成されている。しかしながら、第一の固定子１０．１とは対照的に、代替的な第一の固定子１０．１ａには、第一の付着手段がない（以下、第三の代替例）。さらに、第一の固定子１０．１とは対照的に、代替的な第一の固定子１０．１ａの第二のセグメント１６．２ａの上側の表面１６．２１ａは、第一の対のフレクシャジョイント１８．１ａよりも高くなるように構成されている。

第三の代替例では、代替的な第一の固定子１０．１ａそのものにより（若しくは、第二のセグメント１６．２ａにより）、スケール１２のための載置面が形成される。この代替的な第一の固定子１０．１ａは、好ましくは鋼からなる。

図６ａ乃至図６ｃには、様々な視点から見た第二の固定子１０．５が示されている。図６ｄは、例示的な代替的な第二の固定子１０．５ａの斜視図を示す。この代替的な第二の固定子１０．５ａは、第二の固定子１０．５に代えて、図１の構造体の一部とすることができる。

図６ａおよび図９ｂを参照すると、第二の固定子１０．５は、基体１に第二の固定子１０．５を固定する第五のセグメント１６．５と、その第五のセグメント１６．５に接続された、第二の固定子１０．５にスケール１２の第二の縁部１２．２１を固定する第六のセグメント１６．６および第七のセグメント１６．７とを有している。図６ａに示すように、第二の固定子１０．５は、第三の対のフレクシャジョイント１８．３を備えている。第三の対のフレクシャジョイント１８．３は、これらのフレクシャジョイントが、第六のセグメント１６．６および第七のセグメント１６．７の、第五のセグメント１６．５に対する横手方向Ｙにおける動きを許容するように構成されている。

図６ｂに看取できるように、第三の対のフレクシャジョイント１８．３は、横手方向Ｙに向かい合う位置に配置された二つの第三の板バネ１８．３１，１８．３２を備えている。第三の板バネ１８．３１，１８．３２は、基準軸線Ｓに平行に配向している。第三の板バネ１８．３１，１８．３２は、それぞれ、高さ方向Ｚ（図６ａ参照）に延在している。

図６ａおよび図９ｂを参照すると、第六のセグメント１６．６および第七のセグメント１６．７は、第二の材料結合的な接続部２０．２により、少なくともスケール１２の下側の面Ｃに固定されている。これにより、第二の位置Ｐ２におけるスケール１２の下側の第二の固定が行われる。第二の材料結合的な接続部２０．２は、特に、硬化した接着接続であることが好ましい。この接着接続（すなわち、第二の材料結合的な接続部２０．２）のための第六のセグメント１６．６および第七のセグメント１６．７の接着面は、図６ａに斜線で表されている。第二の材料結合的な接続部２０．２は、スケール１２の側方の表面に隣接する二つの接着隆起部を備えている（図９ｂ参照）。

図６ａに示すように、第二の固定子１０．５は、第三の付着手段２２．３を備えている。第三の付着手段２２．３は、弾性変形可能な手段（弾性変形可能剤）である。第三の付着手段２２．３は、第五のセグメント１６．５の上側（すなわち、スケール１２に向いた側）の表面１６．５１の上に且つ横手方向Ｙに第六のセグメント１６．６と第七のセグメント１６．７の間に配置されている。第三の付着手段２２．３は、特に、滑り接着テープ（第四の代替例）または両面接着性の接着テープ（第五の代替例）である。

第三の付着手段２２．３が、両面接着性の接着テープである場合、接着テープは、第二の固定子１０．５にスケール１２をさらに固定するのに役立つ。

第四の代替例では、第三の付着手段２２．３により、スケール１２のための載置面が形成される。滑り接着テープは、例えば、樹脂層と接着層からなる。この接着層により、滑り接着テープは、第二の固定子１０．５に固定される。さらに、この接着層は、第二の材料結合的な接続部２０．２（すなわち、好ましくは硬化した接着接続）の収縮中に補償部材として機能する。これにより、スケール１２の変形が実質的に回避される。これが、位置測定の精度を向上させる。第四の代替例では、さらに、第三の付着手段２２．３により、第二の固定子１０．５の上にスケール１２を載置した後に、スケール１２を移動させることができる。これは、スケール１２の位置を調整する際に有利である。

第五の代替例でも同様に、第三の付着手段２２．３により、スケール１２のための載置面が形成される。両面接着性の接着テープは、第四の代替例のように、第二の材料結合的な接続部２０．２の収縮中に有利な補償部材として機能する。第五の代替例では、第三の付着手段２２．３により、第二の固定子１０．５の上にスケール１２を載置した後、直ぐにスケール１２を位置固定することもできる。これにより、柔軟な組み立て姿勢、特に、いわゆる頭上組み立てが実現する。

図６ｄを参照すると、代替的な第二の固定子１０．５ａは、第二の固定子１０．５と同様に構成されている。しかしながら、第二の固定子１０．５とは対照的に、代替的な第二の固定子１０．５ａには、第三の付着手段がない（以下、第六の代替例）。さらに、第二の固定子１０．５とは対照的に、代替的な第二の固定子１０．５ａの第五のセグメント１６．５ａの上側の表面１６．５１ａは、第五のセグメント１６．５ａよりも高くなるように構成されている（図６ｄ参照）。

第六の代替例では、代替的な第二の固定子１０．５ａそのものにより（若しくは、第五のセグメント１６．５ａにより）、スケール１２のための載置面が形成される。この代替的な第二の固定子１０．５ａは、好ましくは鋼からなる。

第一乃至第六の代替例により、それぞれ、第一の材料結合的な接続部２０．１若しくは第二の材料結合的な接続部２０．２のための或る決まった接着ギャップが提供される（図９ａおよび図９ｂ参照）。

図９ａおよび図９ｂに示すように、第一の固定子１０．１により、第一の材料結合的な接続部２０．１のための第一の載置面Ｄ１が形成され、第二の固定子１０．５により、第二の材料結合的な接続部２０．２のための第二の載置面Ｄ２が形成される。第一の載置面Ｄ１および第二の載置面Ｄ２は、スケール１２の側方の表面とともに、それぞれ、配量針のための配量補助手段として機能する。この配量補助手段により、接着剤の塗布／配量が容易になる。

図９ａに示すように、スケール１２の下側の面Ｃは、高さ方向（Ｚ）に第一の載置面Ｄ１の上方に配置されている。ここで、第一の付着手段２２．１（若しくは、その厚さ）により、下側の面Ｃの高さ（Ｚ位置）が設定される。第一の載置面Ｄ１と下側の面Ｃの間に、第一の隙間が形成される。

図９ｂに示すように、スケール１２の下側の面Ｃは、高さ方向（Ｚ）に第二の載置面Ｄ２の上方に配置されている。ここで、第三の付着手段２２．３（若しくは、その厚さ）により、下側の面Ｃの高さ（Ｚ位置）が設定される。第二の載置面Ｄ２と下側の面Ｃの間に、第二の隙間が形成される。

第一の隙間および第二の隙間により、それぞれ、上記の決まった接着ギャップが形成される（第一の代替例、第二の代替例、第四の代替例および第五の代替例）。

第三の代替例および第六の代替例では、第一の代替例、第二の代替例、第四の代替例および第五の代替例と同様に、それぞれの隙間を形成するための下側の面Ｃの高さ（Ｚ位置）は、（より高く構成された）上側の表面１６．２１ａ（図５ｄ参照）若しくは表面１６．５１ａ（図６ｄ参照）により設定される。

第一の対乃至第三の対のフレクシャジョイント１８．１～１８．３により、図７ａ，図７ｂおよび図８に図示される第一の固定子１０．１および第二の固定子１０．５の屈曲状態が得られる。図７ａ，図７ｂおよび図８では、前に斜線で表された要素（接着面および第一の付着手段２２．１若しくは第三の付着手段２２．３）は省略されている。図７ａには、第一の屈曲状態にある第一の固定子１０．１が図示されている。これは、自由度：Ｘ＿外的解放におけるいわば連結解除に相当する。図７ｂには、第二の屈曲状態にある第一の固定子１０．１が図示されている。これは、自由度：Ｙ＿内的解放におけるいわば連結解除に相当する。図８には、屈曲状態にある第二の固定子１０．５が図示されている。これは、自由度：Ｙ＿内的解放におけるいわば連結解除に相当する。

第一の対のフレクシャジョイント１８．１は、第一の剛性を有する。第二の対のフレクシャジョイント１８．２は、第二の剛性を有する。第二の剛性は、第一の剛性より大きく、例えば１００倍以上大きいことが好ましい。第三の対のフレクシャジョイント１８．３は、第三の剛性を有する。第一の剛性と第三の剛性は、同じ大きさであることが好ましい。

本発明には、特に以下のような長所がある。第一の固定子１０．１および第二の固定子１０．５のモノリシック構造により、一方では、製造コストが比較的低くなり、他方では、構造体の調整／組み立てが比較的簡単になる。さらに、モノリシック構造により、構造体の比較的高い固有の剛性が得られる。対称軸線Ｓに関して対称的なスケール１２の構造と位置固定により、自由度Ｙ＿内的における対称的なドリフト特性若しくは対称的な連結解除、すなわち、第一の縁部１２．１１若しくは第二の縁部１２．２１の好ましくは対称的な動きが実現される。上記の対称的な連結解除にもかかわらず、自由度Ｙ＿外的において比較的高い固有周波数（すなわち、実質的に位置不動の固定）が実現される。しかも、本発明により、少なくとも第一の位置Ｐ１において、自由度Ｘ＿外的における連結解除が可能になる。一方では、これにより、全体として温度変化による影響を可能な限り回避することができる。他方では、これにより、構造体の比較的高い固有の剛性を実現することができる。

本発明により、異なる熱膨張係数および／または周囲温度の変化によって引き起こされる、第一および第二の材料結合的な接続部２０．１，２０．２を形成するための接着剤内の応力を回避することができる。このために、図５ａ，図５ｂ，図５ｄおよび図６ａ，図６ｂ，図６ｄに示されているように、接着接続（すなわち、第一および第二の材料結合的な接続部２０．１，２０．２）のための接着面（すなわち、第三および第四のセグメント１６．３，１６．４若しくは１６．３ａ，１６．４ａの接着面および第六および第七のセグメント１６．６，１６．７若しくは１６．６ａ，１６．７ａの接着面）の形状、位置および数の設定を用いる。これにより、接着接続の（例えば、その断裂による）機能不全が回避される。

本発明は、光電式の走査原理に限定されない。測定目盛り１４は、特に、磁気的または誘導的に走査可能に構成することもできる。

Claims (15)

1. 支持体（１０）と、
   前記支持体（１０）の上に配置されたスケール（１２）とを有し、前記スケール（１２）は、長手方向（Ｘ）に延在しているとともに、前記スケール（１２）は、測定目盛り面（Ａ１）に配置された、少なくとも長手方向（Ｘ）の位置測定のための測定目盛り（１４）を備えている
   構造体であって、
   前記支持体（１０）は、複数の個別のセグメント（１０．１～１０．９）を備え、前記支持体（１０）の個別の前記セグメント（１０．１～１０．９）は、それぞれ、前記支持体（１０）に前記スケール（１２）を固定する固定子として構成され、
   前記支持体（１０）は、第一の固定子（１０．１）と第二の固定子（１０．５）とを備え、前記第一の固定子（１０．１）は、第一の位置（Ｐ１）における前記スケール（１２）の第一の断面部（１２．１）を、前記支持体（１０）に対して長手方向（Ｘ）に自由に動けるように保持するとともに、前記長手方向（Ｘ）に垂直に延びる横手方向（Ｙ）に堅固に前記支持体（１０）に保持するように構成され、前記第二の固定子（１０．５）は、前記第一の位置（Ｐ１）とは異なる第二の位置（Ｐ２）における前記スケール（１２）の第二の断面部（１２．２）を、長手方向（Ｘ）と横手方向（Ｙ）に堅固に前記支持体（１０）に保持するように構成されている
   構造体において、
   前記第一の固定子および前記第二の固定子（１０．１，１０．５）は、これらの固定子が、それぞれ、前記第一の位置および前記第二の位置（Ｐ１，Ｐ２）において、横手方向（Ｙ）に向かい合う位置に配置された二つの、前記スケール（１２）の第一および第二の縁部（１２．１１，１２．２１）の、前記支持体（１０）に対する基準軸線（Ｓ）に垂直な動きを許容し、前記基準軸線（Ｓ）は、長手方向（Ｘ）に平行に延びている
   ように構成されていることを特徴とする構造体。
2. 前記基準軸線（Ｓ）は、前記スケール（１２）の対称軸線である請求項１に記載の構造体。
3. 前記第一の固定子および前記第二の固定子（１０．１，１０．５）は、これらの固定子が、それぞれ、前記第一の位置および前記第二の位置（Ｐ１，Ｐ２）において、前記スケール（１２）の前記第一の縁部および前記第二の縁部（１２．１１，１２．２１）の、前記支持体（１０）に対する前記基準軸線（Ｓ）に向かう方向または前記基準軸線（Ｓ）から離れる方向の動きを許容するように構成されている請求項１または２に記載の構造体。
4. 前記第一の固定子および前記第二の固定子（１０．１，１０．５）は、これらの固定子が、それぞれ、前記第一の位置および前記第二の位置（Ｐ１，Ｐ２）において、前記スケール（１２）の前記第一の縁部および前記第二の縁部（１２．１１，１２．２１）の、前記支持体（１０）に対する前記基準軸線（Ｓ）に関して対称的な動きを許容するように構成されている請求項１から３のいずれかに記載の構造体。
5. 前記第一の固定子（１０．１）は、基体（１）に前記第一の固定子（１０．１）を固定する第一のセグメント（１６．１）と、前記第一のセグメント（１６．１）に接続された、前記スケール（１２）を保持する第二のセグメント（１６．２）と、前記第二のセグメント（１６．２）に接続された、前記第一の固定子（１０．１）に前記スケール（１２）の前記第一の縁部（１２．１１）を固定する第三のセグメントおよび第四のセグメント（１６．３，１６．４）とを有し、前記第一の固定子（１０．１）は、第一の対のフレクシャジョイント（１８．１）を備え、前記第一の対のフレクシャジョイント（１８．１）は、これらのフレクシャジョイントが、前記第二のセグメント（１６．２）の、前記第一のセグメント（１６．１）に対する長手方向（Ｘ）における動きを許容するように構成され、前記第一の固定子（１０．１）は、第二の対のフレクシャジョイント（１８．２）を備え、前記第二の対のフレクシャジョイント（１８．２）は、これらのフレクシャジョイントが、前記第三のセグメントおよび前記第四のセグメント（１６．３，１６．４）の、前記第二のセグメント（１６．２）に対する横手方向（Ｙ）における動きを許容するように構成されている請求項１から４のいずれかに記載の構造体。
6. 前記第一の対のフレクシャジョイント（１８．１）は、長手方向（Ｘ）に向かい合う位置に配置された二つの第一の板バネ（１８．１１，１８．１２）を備え、前記第一の板バネ（１８．１１，１８．１２）は、前記基準軸線（Ｓ）に垂直に配向し、前記第二の対のフレクシャジョイント（１８．２）は、横手方向（Ｙ）に向かい合う位置に配置された二つの第二の板バネ（１８．２１，１８．２２）を備え、前記第二の板バネ（１８．２１，１８．２２）は、前記基準軸線（Ｓ）に平行に配向し、前記第一の板バネおよび前記第二の板バネ（１８．１１，１８．１２；１８．２１，１８．２２）は、それぞれ、前記測定目盛り面（Ａ１）に垂直に延びる高さ方向（Ｚ）に延在している請求項５に記載の構造体。
7. 前記第三のセグメントおよび前記第四のセグメント（１６．３，１６．４）は、第一の材料結合的な接続部（２０．１）により、少なくとも前記スケール（１２）の下側の面（Ｃ）に固定されている請求項５または６に記載の構造体
8. 前記第一の固定子（１０．１）は、第一の付着手段（２２．１）を備え、前記第一の付着手段（２２．１）は、弾性変形可能な手段であり、前記第一の付着手段（２２．１）は、前記第二のセグメント（１６．２）の上側の表面の上に且つ横手方向（Ｙ）に前記第三のセグメント（１６．３）と前記第四のセグメント（１６．４）の間に配置されている請求項５から７のいずれかに記載の構造体。
9. 前記第一の固定子（１０．１）は、前記基体（１）に前記第一の固定子（１０．１）を固定する第二の付着手段（２２．２）を備え、前記第二の付着手段（２２．２）は、制振手段であり、前記第二の付着手段（２２．２）は、前記第二のセグメント（１６．２）の下側の表面（１６．２２）の上に且つ横手方向（Ｙ）に前記第三のセグメント（１６．３）と前記第四のセグメント（１６．４）の間に配置されている請求項５から８のいずれかに記載の構造体。
10. 前記第二の固定子（１０．５）は、基体（１）に前記第二の固定子（１０．５）を固定する第五のセグメント（１６．５）と、前記第五のセグメント（１６．５）に接続されていて前記第二の固定子（１０．５）に前記スケール（１２）の前記第二の縁部（１２．２１）を固定する第六のセグメントおよび第七のセグメント（１６．６，１６．７）を有し、前記第二の固定子（１０．５）は、第三の対のフレクシャジョイント（１８．３）を備え、前記第三の対のフレクシャジョイント（１８．３）は、これらのフレクシャジョイントが、前記第六のセグメントおよび前記第七のセグメント（１６．６，１６．７）の、前記第五のセグメント（１６．５）に対する横手方向（Ｙ）における動きを許容する
    ように構成されている請求項１から９のいずれかに記載の構造体。
11. 前記第三の対のフレクシャジョイント（１８．３）は、横手方向（Ｙ）に向かい合う位置に配置された二つの第三の板バネ（１８．３１，１８．３２）を備え、前記第三の板バネ（１８．３１，１８．３２）は、前記基準軸線（Ｓ）に平行に配向し、前記第三の板バネ（１８．３１，１８．３２）は、それぞれ、前記測定目盛り面（Ａ１）に垂直に延びる高さ方向（Ｚ）に延在している請求項１０に記載の構造体。
12. 前記第六のセグメントおよび前記第七のセグメント（１６．６，１６．７）は、第二の材料結合的な接続部（２０．２）により、少なくとも前記スケール（１２）の下側の面（Ｃ）に固定されている請求項１０または１１に記載の構造体。
13. 前記第二の固定子（１０．５）は、第三の付着手段（２２．３）を備え、前記第三の付着手段（２２．３）は、弾性変形可能な手段であり、前記第三の付着手段（２２．３）は、前記第五のセグメント（１６．５）の上側の表面（１６．５１）の上に且つ横手方向（Ｙ）に前記第六のセグメント（１６．６）と前記第七のセグメント（１６．７）の間に配置されている請求項１０から１２のいずれかに記載の構造体。
14. 前記第一の固定子および前記第二の固定子（１０．１，１０．５）は、それぞれ一体的に構成されている請求項１から１３のいずれかに記載の構造体。
15. 前記第一の固定子（１０．１）と、前記スケール（１２）の前記第一の断面部（１２．１）と、前記第二の固定子（１０．５）と、前記スケール（１２）の前記第二の断面部（１２．２）とは、それぞれ、互いに直に接続されている請求項１から１４のいずれかに記載の構造体。

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