KR20140060227A

KR20140060227A - 광학적 위치 측정 장치

Info

Publication number: KR20140060227A
Application number: KR1020130122327A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 독터. 홀자프펠; 외르크 독터. 드레셔; 마르쿠스 독터. 마이스너; 랄프 독터. 요르거; 베른하르트 독터. 무쉬; 토마스 칼버러
Original assignee: 덕터 요한네스 하이덴하인 게엠베하
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2014-05-19
Also published as: EP2730895A2; EP2730895B1; US20140132964A1; CN103808260A; KR101907478B1; DE102012021935A1; US9389100B2; JP6130770B2; CN103808260B; EP2730895A3; JP2014095699A

Abstract

광학적 위치 측정 장치. 본 발명은, 제1 측정 눈금을 포함하고, 제1 측정 방향을 따라서 움직이도록 배치되는 제1 측정 도구로서, 상기 제1 측정 방향을 따라 적어도 하나의 소정의 위치에서 공간적으로 한정되고 상기 제1 측정 눈금으로부터 구분되는 제1 마크를 포함하는, 제1 측정 도구; 및 제2 측정 눈금을 포함하고, 제2의 측정 방향을 따라 움직이도록 배치되고, 적어도 하나의 위치에, 상기 제1 측정 도구가 상기 제1 마크에 의해서 주어지는 상기 제1 측정 방향을 따라 소정의 위치에 위치할 때에만, 상기 제2 측정 도구의 기준 위치에서 적어도 제2의 레퍼런스 신호를 생성하는데 사용되는 제2 레퍼런스 마크를 포함하는 제2 측정 도구;를 포함하는, 광학적 위치 측정 장치에 관한 것이다.

Description

광학적 위치 측정 장치{OPTICAL POSITION MEASUREMENT APPARATUS}

본 발명은 광학적 위치 측정 장치에 관한 것이다.

출원인의 US 2012/105862 A1에서 제2 실시예에, 서로에 대하여 움직일 수 있는 두 개의 측정 도구(measuring scale)를 포함하는 광학적 위치 측정 장치가 공지되어 있다. 언급한 문헌에서 주사 격자(scanning grating)로 기술되는 제1 측정 도구는 입사광 선형 격자로서 형성되는 제1 측정 눈금을 포함한다. 문헌에서 인덱스 플레이트(index plate)로 기술되는 제2 측정 도구는 투과 방사 격자 및 반사기로 구성되는 제2 측정 눈금을 포함한다. 제1 측정 도구 및 제2 측정 도구는 서로에 대하여 움직일 수 있도록 배치된다. 이때 두 개의 측정 도구들은 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있다. 제1 측정 도구는 제1의 선형 측정 방향을 따라 움직이도록 배치된다. 제2 측정 도구는 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 배치된다. 이러한 위치 측정 도구를 이용하여 각각의 측정도구(들)의 위치에 대한 위치 신호들이 생성되고, 후속 배치되는 평가부가 있는 경우 이로 공급되며, 이로써 상기 평가부는 기계 구성요소들의 위치조정을 제어한다.

이러한 위치 측정 장치를 고정밀 용도의 기계에 투입하기 위하여, 측정 단계에서 일반적으로 존재하는, 사용된 측정 눈금들의 단거리 격자 결함을 보정하기 위하여 측정도구에 따른 위치 보정표가 사용된다. 이러한 위치 보정표는 예를 들어 해당 측정 눈금의 제작 또는 기계의 눈금 측정 시 검출된다. 내부에 저장되는 보정 데이터는 측정 과정에서 생성된 위치 신호들의 보정에 사용된다. 존재하는 격자 결함을 위와 같은 방식으로 보정할 수 있기 위하여, 각각의 위치 보정표는 해당 측정 눈금에 대하여 참조되어야 한다. 이하에서 이를 레퍼런싱(referencing)이라고 한다. 이때 레퍼런싱을 위하여, 사용된 측정 눈금 상에서 소정의 레퍼런싱 위치에서의, 스캐닝된 광빔의 위치의 도량형적 검출이, 측정 과정에서 각각의 위치 보정표를 레퍼런싱 위치와 관련하여 사용할 수 있도록 하기 위하여, 필요하다. 이때 상응하는 레퍼런싱 위치는 일반적으로 하나의 또는 복수 개의 마크 내지 레퍼런스 마크에 의해서 각각의 측정 도구 상에 주어진다. 그러나 이러한 레퍼런스 마크가 측정 눈금에 통합될 경우, 바람직하지 않은, 위치 신호의 방해가 발생한다.

US 2012/105862 A1에 공지된, 서로 독립적으로 위치 조정이 가능한 측정 도구들 내지 측정 눈금을 포함하는 광학적 위치 측정 장치의 경우, 사용되는 두 가지 측정 눈금들에 대하여 상술한 바와 같은 레퍼런싱이 요구된다.

레퍼런싱 외에도, 위치 보정표를 이용하는 경우 레퍼런싱은, 공지된 위치에서 측정 트랙을 따라 증분 측정의 절대 기준을 제작하기 위하여 특히 증가하는 증분 위치 측정 장치들에서 필요하다. 이러한 레퍼런싱에서도 역시 상술한 문제들이 나타날 수 있다.

이하, 레퍼런싱이라는 개념은 상술한 두 가지 방법 실시예를 포함하는데, 즉, 사용된 측정 눈금 상에서의 한정된 레퍼런싱 위치에서의 스캐닝된 광빔의 위치를 도량형적으로 검출하는 것과, 증분 측정 시 절대적 위치 기준을 제작하는 것을 포함한다.

본 발명의 과제는, 적어도 하나의 측정 눈금의 레퍼런싱을, 기존의 위치 측정이 이러한 레퍼런싱에 의해서 심각하게 방해받는 일 없이, 가능하게 하는 광학적 위치 측정 장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제는 본 발명에 따른, 청구항 1항의 특징을 가지는 하나의 광학적 위치 측정 장치에 의해서 달성된다.

본 발명에 따른 광학적 위치 측정 장치의 바람직한 실시예들이 종속항에 기술된 방법에 의해서 나타난다.

본 발명에 따른 광학적 위치 측정 장치는, 제1 측정 방향을 따라서 움직이도록 배치되고, 제1 측정 눈금을 포함하는 하나의 제1 측정 도구를 포함한다. 상기 제1 측정 눈금은 상기 제1 측정 방향을 따라 소정의 위치에서 상기 제1 측정 눈금과 구분되는, 하나의 공간적으로 한정된 제1 마크를 포함한다. 또한, 제2 측정 방향을 따라서 움직이도록 배치되고 제2 측정 눈금을 포함하는 제2 측정 도구가 구비된다. 상기 제2 측정 도구는, 상기 제1 측정 도구가 상기 제1 마크에 의해서 상기 제1 측정 방향을 따라 주어지는 소정의 위치에 존재할 경우에만 적어도 하나의 제2 레퍼런스 신호를 상기 제2 측정 도구의 레퍼런스 위치에서 사용될 수 있는, 제2 레퍼런스 마크를 적어도 하나의 위치에 포함한다.

일 실시예에 따르면,

- 상기 제1 측정 도구는, 제1 선형 측정 방향(x)을 따라 주기적으로 배치되는 분할 영역들을 포함하는, 제1 측정 눈금으로서의 선형 격자를 포함하고,

- 상기 제2 측정 도구는, 원둘레 방향으로 주기적으로 배치되는 분할 영역들을 포함하고 회전축(R)을 중심으로 회전 가능하게 배치되는, 제2 측정 눈금으로서의 환형의 격자를 포함하고, 상기 제2 측정 방향은 상기 원둘레를 따라 연장된다.

또 다른 실시예에 따르면,

- 상기 제1 측정 도구는, 제1 선형 측정 방향을 따라 주기적으로 배치되는 분할 영역들을 포함하는, 제1 측정 눈금으로서의 선형 격자를 포함하고,

- 상기 제2 측정 도구는, 제2 선형 측정 방향으로 주기적으로 배치되는 분할 영역들을 포함하는, 제2 측정 눈금으로서의 또 다른 선형 격자를 포함하고, 상기 제2 측정 방향은 상기 제1 측정 방향에 대하여 수직이다.

- 상기 제1 측정 눈금은, 주기적으로 배치되고 다양한 피크 편차를 가지는 분할 영역을 포함하는 입사광-위상 격자로서 형성되고,

- 상기 제2 측정 도구는, 상기 제2 측정 방향으로 연장되는, 제2 측정 눈금(21)으로서의 적어도 하나의 투과 격자 및 반사기(reflector)를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 투과 격자는, 주기적으로 배치되고 다양한 굴절 특성을 가지는 분할 영역들을 포함하는 결합형 방사-원형 격자로 형성될 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제1 마크는, 상기 제1 마크에 의해서, 검출된 신호의 신호 침입(signal intrusion)이 적어도 하나의 소정의 위치에서 상기 제1 측정 방향을 따라 나타나고, 그리고 상기 제2 레퍼런스 마크의 선택적인 구동을 위한 스위칭 기능이 이루어지도록 형성된다.

이때, 상기 제1 마크는 적어도 하나의 제1 부분 마크 및 적어도 하나의 제2 부분 마크를 포함한다.

이때, 상기 제1 부분 마크는,

- 상기 제1 측정 눈금에 통합 배치되고 상기 영역에 입사되는 부분 광빔을 단지 적게 반사하거나 또는 전혀 반사하지 않는, 적어도 하나의 흡수 영역을 포함하거나; 또는

- 상기 제1 측정 눈금에 통합 배치되는 적어도 하나의 선형 구조를 포함하고, 상기 선형 구조는, 분할 영역들이 상기 제1 측정 눈금의 분할 영역들(11.1, 11.2)에 대하여 비스듬하게 배치되는 선형 격자를 포함한다.

상기 제2 부분 마크는, 제1 측정 눈금에 통합 배치되는 적어도 하나의 선형 구조를 포함하고, 상기 선형 구조는, 분할 영역들이 상기 제1 측정 눈금의 분할 영역들에 대하여 비스듬하게 배치되는 선형 격자를 포함한다.

상기 제1 마크가 상기 제1 측정 눈금의 종방향 단부에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 부분 마크 각각은, 상기 제1 및 제2 부분 마크를 스캐닝하는 부분 광빔의 직경보다 작은 크기를 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 마크는 레퍼런스 마크로서 형성되고, 상기 제1 측정 도구의 레퍼런스 위치에서 적어도 하나의 제1 레퍼런스 신호를 생성하는 기능을 수행하며, 상기 제1 측정 도구가 자신의 레퍼런스 위치에 위치하는 경우에만 제2 레퍼런스 신호가 생성될 수 있다.

상기 제2 레퍼런스 마크는, 상기 제1 측정 도구가, 상기 제1 마크에 의해서 주어지는 상기 제1 측정 방향을 따라 소정의 위치에 위치할 때에만 적어도 하나의 스캐닝되는 부분 광빔에 의해서 구동되도록 형성될 수 있다.

이때, 상기 제2 레퍼런스 마크는, 상기 제2 측정 도구의 레퍼런스 위치에서 상기 제2 측정 방향에 대하여 수직으로 상기 제2 측정 눈금의 상기 반사기에 이웃하여 배치되는, 적어도 하나의 반사되는 레퍼런스 영역으로서 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 광학적 위치 측정 장치는:

- 광원; 및

- 복수 개의 검출 요소를 포함하는 검출 장치

를 포함하는 것이 바람직하며,

- 상기 광원으로부터 입사되는 광빔은 제1 측정 눈금에서 두 개의 부분 광빔으로 분리되며,

- 상기 부분 광빔은 상기 제2 측정 눈금의 투과 격자 쪽으로 진행되어 굴절되고,

- 상기 굴절된 부분 광빔은 상기 제2 측정 눈금의 반사기 쪽으로 진행되어 그곳에서 상기 제2 측정 눈금의 투과 격자 쪽으로 역반사되고,

- 상기 부분 광빔은 상기 제2 측정 눈금의 투과 격자 쪽으로 진행되어 다시 굴절되고,

- 굴절된 상기 부분 광빔은 제1 측정 눈금 쪽으로 진행되고, 여기서 상기 부분 광빔이 중첩되고,

- 중첩된 상기 부분 광빔은 상기 검출 장치의 검출 요소들 쪽으로 진행되어,

- 상기 두 개의 측정 도구의 광학적 스캐닝에 의해서 상기 두 개의 측정 도구들의 상대적 위치에 대한 위치 신호들이 생성될 수 있다.

본 발명에 따른 방법에 의해서, 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는 두 개의 측정 눈금들의 레퍼런싱이, 레퍼런싱으로 인해 측정 단계 시 기존의 위치 측정이 방해 받는 일 없이, 가능해진다. 이에 따라, 두 개의 측정 눈금들을 위한 위치 보정표는 예를 들어 기존의 측정 작업 시 종국적으로 존재하는 격자 오류들을 보정하는데 사용될 수 있다. 이와 같은 방식으로 정확도가 높은 위치 결정이 보장될 수 있다.

물론 단지 하나의 측정 눈금의 레퍼런싱 역시 본 발명에 따른 방법에 의해서 수행될 수도 있다.

또한, 각각 측정눈금의 연장에 의해서 각각의 측정 방향을 따라 주어지는 측정 눈금당 제공가능한 측정 영역은, 각각 다른 측정 눈금 상에서 마크 또는 레퍼런스 마크에 의해서 제한되지 않는다.

본 발명은 도입부에서 언급한 실시예에 따른 위치 측정 장치에만 사용할 수 있는 것이 아니다. 장치의 제1 측정 도구는 측정 눈금으로서 선형 격자를 포함하고, 제2 측정 도구는 측정 눈금으로서 방사 격자를 포함한다. 또 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 측정 도구들은 측정 눈금으로서 각각 선형 격자를 포함할 수 있고, 상기 선형 격자들은 서로에 대하여 수직이다.

본 발명의 기타 장점 및 세부사항은 첨부한 도면을 참조하여 이하의 실시예들에 대한 상세한 설명에 나타난다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 위치 측정 장치의 일부의 상면도이다.
도 2는 제1 레퍼런스 마크 영역에 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 측정 눈금을 포함하는 제1 측정 도구의 부분도이다.
도 3a는 제2 레퍼런스 마크 영역에 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 측정 눈금을 포함하는 제2 측정 도구의 부분도이다.
도 4a 및 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 위치 측정 장치의 스캐닝 광경로에 대한 단면도이다.
도 5는 도 4a의 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 위치 측정 장치의 스캐닝 광경로의 전개도이다.
도 6은 제1 레퍼런스 신호의 생성을 설명하는 도면이다.
도 7a 내지 7c, 8a 내지 8c 및 9a 내지 9c는 각각 제2 레퍼런스 신호의 생성을 설명하는 도면이다.
도 10은 제1 마크의 영역에서의, 제1 측정 눈금을 포함하는 제1 측정 도구의 또 다른 실시예의 부분도이다.

도 1에는 매우 개략적인 형태로 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 위치 측정 장치의 일 실시예가 도시된다. 여기서, 도입부에서 언급했던, 출원인의 US 2012/105862 A1의 제2 실시예에서 기본적으로 설명된 바와 같은 측정 장치가 도시된다. 아래에서 설명되는 본 발명에 따른 방법에 의해서 측정 장치에는, 사용되는 두 개의 측정 도구(10, 20)의 레퍼런싱 방법이 추가된다. 이때 도 1의 간단하게 도시된 도면에는, 레퍼런싱과 관련된 본 발명에 따른 방법의 설명을 위해 필요한 광학적 위치 측정 장치의 구성요소들만 실질적으로 도시된다.

언급한 인용문헌 US 2012/105862 A1의 도 6 및 7에 따른 측정 장치와 유사하게, 상술한 예시에서, 해당 기계에서, 제1 측정 눈금을 포함하는 제1 측정 도구(10)는 제1의 선형 측정 방향(x)을 따라 움직이도록 배치된다. 도 2에 도시된 측정 눈금(11)의 부분도에 도시된 바와 같이, 제1 측정 눈금(11)은 입사광 위상 격자의 형태로 선형 격자로서 형성된다. 이는 제1 측정 방향(x)을 따라 주기적으로 배치되고 다양한 피크 편차를 가지는 분할 영역들(11.1, 11.2)을 포함한다. 이에 따라 줄무늬의 분할 영역들(11.1, 11.2)은 사용되는 위상 격자의 경우 랙(rack) 및 갭(gap)을 나타낸다. 물론 또한, 본 발명에 따른 위치 측정 장치는 다르게 형성된 제1 측정 눈금들을 포함할 수도 있다. 제1 측정 눈금은 제1 선형 측정 방향을 따라 주기적으로 배치되는 분할 영역들을 포함하는데, 예를 들어 진폭 격자를 포함한다. 도 1에는 명료성을 위하여 제1 측정 도구(10)의 사용된 제1 측정 눈금(11)을 상세히 도시하지 않았다.

마찬가지로 위와 같은 이유에서 도 1에는 광원 및 복수 개의 검출 요소를 포함하는 검출 장치를 도시하지 않았다. 본 발명에 따른 광학적 위치 측정 장치의 이러한 구성요소들 맞은 편에는 제1 측정 도구(10)가 제1 측정 방향(x)을 따라 움직이도록 배치된다.

또한 본 발명에 따른 광학적 위치 측정 장치는 제2 측정 눈금(21)을 포함하는 제2 측정 도구(20)를 포함한다(이 역시 도 1에 미도시). 제2 측정 도구(20)의 부분도들은 도 3a, 3b에 도시된다. 제2 측정 눈금(21)으로서 제2 측정 도구(20)는 상술한 실시예에서 투과 격자 및 반사기(21.3)로 구성된 조합을 포함한다. 투과 격자는 판 형태의 캐리어 기판(24)의 상면에 배치되고, 반사기(21.3)는 기판의 맞은 편 하면에 배치되고, 반사되는 면은 투과 격자 쪽을 향한다.

제2 측정 눈금(21)은 상술한 실시예에서 환형으로 형성되고, 투과 격자는, 원둘레 방향으로 주기적으로 배치되고 다양한 투과 특성을 가지는 분할 영역들(21.1, 21.2)을 포함한다. 이와 관련하여 예를 들어 도 3a의 제2 측정 눈금(21)의 부분도를 참조한다.

또한, 제2 측정 눈금(21)은 환형의 반사기(21.3)를 포함한다. 그 상면도가 도 3b에 도시되어 있다. 적어도 하나의 위치에는 제2 측정 방향에 대하여 수직으로, 환형의 반사기(21.3)에 이웃하여, 반사하는 부분 영역의 형태의 제2 레퍼런스 마크(25)가 구비된다. 제2 측정 눈금(21)의 투과 격자는 이른바 방사 원형 격자로 형성된다. 방사 원형 격자는, 주기적으로 배치되고 다양한 굴절 특성을 가지는 분할 영역들(21.1, 21.2)을 포함한다. 방사 원형 격자들에 대한 세부사항에 대하여는 출원인의 US 2012/105862 A1이 참조된다.

제2 측정 도구(20)는 해당하는 기계에서 회전축(R)을 중심으로 회전하도록 배치되고 그에 따라 마찬가지로 도 1에 도시되지 않은 광원과 검출 장치의 맞은 편에서 상대적으로 움직일 수 있다. 이때 회전축(R)은 제2 측정 눈금(21)의 환형의 원중심에 포함된다. 이에 따라 제2 측정 도구(20)의 측정 방향은 상술한 실시예에서 회전축(R)을 중심으로 환형으로 연장되고, 제2 측정 방향이 이를 따른다는 것이다.

이하에서는 도 4a, 4b 및 5를 참조하여 위치 이동에 따른 위치 신호들의 생성 및 제1 및 제2 측정 도구(10, 20)의 상대적 위치들의 생성을 위한, 본 발명에 따른 광학적 위치 측정 장치에서의 기본적인 스캐닝 광경로를 설명한다. 이러한 스캐닝 광경로에 의해서 생성된 위치 신호들은 예를 들면 도시되지 않은 기계 제어부에서, 소정의 방식으로 일정한 기계 구성요소들의 위치를 조정하는 역할을 한다. 상술한 위치 신호들을 생성하는데 사용된 스캐닝 광경로는, 실질적으로, 이미 언급한 US 2012/105862 A1의 제2 실시예에 공지된 광경로이다. 이때 이 출원의 도 4a, 4b는 광원(1)과 검출 장치의 검출 요소들(3.1-3.3) 사이의 다양한 스캐닝 광경로들을 도시하며, 도 5는 스캐닝 광경로의 전개도이다.

광원(1)으로부터 발광되고 집광되는 광빔은 우선 위치(P1)에 경사진 상태로 측정 도구(20)의 캐리어 기판(24) 상에 떨어진다. 캐리어 기판(24)은 광빔이 위치(P2)를 거치도록 하여, 위치(P3)에서 제1 측정 눈금(11)의 입사광 격자 상에 떨어지고, 이는 두 개의 부분 광빔으로 분리되고 y-방향으로 편향된다. 이어서 부분 광빔은 위치(P4a, P4b)에서 제2 측정 눈금(21)의 투과 격자의 제1 영역 상에서 캐리어 기판(24) 상에 도달한다. 여기에서 두 개의 부분 광빔은 굴절되고 다시 z-방향에 평행하게 되어 x-방향으로, 중첩된 실린더 렌즈의 작용에 의해서, 캐리어 기판(24)의 하면 상의 반사기(21.3)의 위치(P5a, P5b)에서 집광된다. 반사 이후 부분 광빔은, 캐리어 기판(24) 상에서 제2 측정 눈금(21)의 투과 격자의 제2 영역 상에서, 위치(P6a, P6b)에 도달하고, 이에 따라 부분 광빔은 다시 실린더 렌즈 효과에 의해서 x-방향으로 다시 콜리메이팅되고 중첩 편향 효과에 의해서 입사되는 부분 광빔의 반대편으로 다시 편향된다. 두 개의 부분 광빔은 이에 의하여 공동의 지점(P7)에 제1 측정 눈금(11)의 입사광 격자 상에 떨어져서 중첩되고, 중첩된 부분 광빔으로서 제2 측정 도구(20)의 캐리어 기판(24)의 위치(P8a, P8b, P8c) 및 (P9a, P9b, P9c)를 거쳐 0 및 ±1 회절 차수로 빠져나간다. 이어서, 검출 장치의 광전기 검출요소들(3.1, 3.2, 3.2)에 의한 검출 및 두 개의 측정 도구들(10, 20)의 상대적 위치에 대해 위상지연된 위치 신호들의 생성에 대해서, US 2012/105862 A1의 제1 실시예에 나타난 바와 같이, 설명한다. 또 다른 실시예에 따르면, 부분 광빔을 광섬유에 결합시키고 멀리 후속 배치된 평가 전자부에 전달하는 것도 가능하다.

이하에서는 본 발명에 따른 세부적 방법들 및 본 발명에 따른 광학적 위치 측정 장치의 두 개의 측정 도구(10, 20)의 구체적인 레퍼런싱 방법에 대하여 설명한다.

제1 측정 도구(10)의 레퍼런싱에 사용되고, 레퍼런스 마크(15) 형태인 제1 마크는, 도 1의 제1 측정 눈금(11)의 부분도로 도시된다. 제1 측정 눈금(11)은 이미 위에서 언급한 바와 같이, 제1 측정 방향(x)을 따라 주기적으로 배치되고 다양한 피크 편차를 가지는 분할 영역들(11.1, 11.2)을 포함하는 선형 격자로 형성된다. 상술한 실시예에서 제1 측정 눈금(11)의 직사각형 형태의 분할 영역들(11.1, 11.2)의 종축이 제1 측정 방향(x)에 대하여 비스듬하게, 즉, 90° 미만의 각도로 향하고 있으며, 각도는 물론 달라질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 레퍼런스 마크(15)는 도시된 실시예에서 제1 측정 눈금(11)의 선택된 레퍼런스 위치에서 제1 부분 마크(15.2a, 15.2b) 및 제2 부분 마크(15.1)로 구성된다. 두 개의 부분 마크들(15.1, 15.2a, 15.2b)은 각각 제1 측정 눈금(11)에 통합 배치되는 선형 구조로 형성되고, 도시된 바와 같이 각각 선형 격자를 포함한다. 선형 격자의 분할 영역들은 제1 측정 눈금(11)의 분할 영역들(11.1, 11.2)에 대하여 비스듬하게 배치된다.

여기에서, 도시된 예에 나타난 바와 같이, 제1 마크 내지 레퍼런스 마크(15)가 원래의 위치 조정에서는 사용되지 않는 제1 측정 눈금(11)의 일 영역, 즉, 제1 측정 눈금(11)의 종방향 단부에 배치되는 것이 기본적으로 바람직하다.

제2 부분 마크(15.1)는 상술한 실시예에서 제1 측정 눈금(11)의 전체 폭에 걸쳐서 비스듬하게 연장되고, 도시된 바와 같이 선형 격자를 포함한다. 선형 격자의 분할 영역들은 제1 측정 눈금(11)의 분할 영역들(11.1, 11.2)에 대하여 비스듬하게 배치된다.

이에 반하여 제1 부분 마크(15.2a, 15.2b)는 두 개의 동일하게 형성되는 부분 선형 구조를 구비한다. 이들 역시 제1 측정 눈금(11)에 대하여 비스듬하게 배치되고 각각 제1 측정 눈금(11)의 가장자리로부터 대략 제1 측정 눈금(11)의 중심부까지 연장된다. 제1 부분 마크들(15.1, 15.2a, 15.2b)의 부분 선형구조들은 제1 측정 방향(x)을 따라서 이동되어 배치되고 이미 언급한 바와 같이 각각 선형 격자로 구성된다. 선형 격자의 분할 영역들은 제1 측정 눈금(11)의 분할 영역들(11.1, 11.2)에 대하여 비스듬하게 배치된다.

제2 및 제1 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b)의 선형 구조들의 분할 영역들은 측정 눈금 평면에서 동일한 각도로, 그러나 서로 반대 방향으로 제1 측정 눈금(11)의 분할 영역들(11.1, 11.2)에 대하여 비스듬하게 배치된다. 선형 구조들(15.1, 15.2a, 15.2b)의 선형 격자에 의해서, 입사하는 부분 광빔에 대한 소정의 광학적 효과가 나타난다. 이는 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.

제1 레퍼런스 마크(15)가 위와 같이 형성되는 경우, 제1 측정 도구(10)의 레퍼런싱을 위하여 스캐닝되는 광빔이 위치(P3)에서 제1 레퍼런스 마크(15)의 제2 또는 제1 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b)에 닿으면, 이에 따라, 그 위치에서 나머지 측정 눈금(11)과 다른 각도로 배치되는 두 개의 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b)의 선형 격자들은, 그곳에서 반사되는 부분 광빔이 더 이상 제2 측정 도구(20)의 환형의 반사기(21.3)에 떨어지지 않도록 작용한다. 이에 따라 앞서 설명한 스캐닝 광경로는 이러한 방식으로 제1 측정 방향(x)에 따른 소정의 위치, 예를 들어 레퍼런스 위치에서, 제1 레퍼런스 마크(15)의 선택된 형상에 의해 방해를 받는 것이 불가피하다. 이는 입사하거나 반사되는 광빔의 편향이 명목적인 스캐닝 광경로로부터 벗어나서 제2 또는 제1 부분 마크들(15.1, 15.2a, 15.2b)의 선형 격자에 의해서 발생됨으로써 실시된다. 검출된 신호들의 더욱 분명한 신호 침입은, 그 후 결정된 위치 내지 레퍼런스 위치의 식별을 위해서, 그리고 그로써 제1 측정 수단(10)의 레퍼런싱을 위해서 사용될 수 있는 결과이다. 이에 따라, 제1 레퍼런스 마크(15)의 이러한 제1의 중요한 기능은, 상술한 실시예에서 제1 측정 도구(10)의 레퍼런싱을 위해서 사용될 수 있는, 제1 측정 방향을 따라, 결정된 해당 위치, 예를 들어 주어진 레퍼런스 위치에서, 검출된 신호들의 신호 침입을 일으키는 것이다. 위와 같은 기본 원리에 기초하는 이러한 레퍼런싱 공정의 구체적인 방법은 아래에서 더 상세히 설명한다.

제1 측정 도구(10)의 레퍼런싱 중에 결정된 위치 내지 레퍼런스 위치에서 하나의 완전한 신호 침입 및 신호들의 완전한 손실을 방지하기 위하여, 제1 레퍼런스 마크(15)의 제2 또는 제1 부분 마크들(15.1, 15.2a, 15.2b)의 크기는, 도 1에 표시된 바와 같이, 측정 눈금(11)의 해당하는 영역들을 스캐닝하는 부분 광빔들의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 그러면 그 결과 신호 진폭만 줄어든 신호들이 얻어진다.

아래에서는 제2 측정 도구(20)의 레퍼런싱에 사용되는 제2 레퍼선스 마크(25)의 구체적인 구조에 대하여 설명한다. 이에 관하여 제2 측정 눈금(20)의 반사기(21.3)의 상면도를 도시하는 도 3b가 도시된다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 도시된 실시예에서 제2 레퍼런스 마크(25)는 제2 측정 도구(20)의 면들 상에서, 하나의 반사하는 부분 영역으로 구성된다. 이에 따라, 제2 측정 방향을 따라 선택된 레퍼런스 위치에서 제2 측정 눈금(21)의 반사기(21.3)가 캐리어 기판의 하면 상에서 소정의 영역 내에서 제2 측정 방향에 수직으로 연장된다.

제2 레퍼런스 마크(25)의 형태로 인해서 레퍼런스 마크(25)는, 부분 광빔이 제1 측정 눈금(11)으로부터 제2 측정 눈금(21)의 이러한 영역으로 편향되는 경우, 단지 스캐닝 광경로에만 위치하게 된다. 이것은 상술한 실시예에서 제1 측정 도구(10)의 레퍼런스 위치에 도달하여 제1 측정 도구(10)가 이 위치에서 머무르는 경우에만 해당된다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 레퍼런스 마크(15)와 제2 및 제1 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b)의 선택된 구조는, 그로부터 반사되는 부분 광빔이 더 이상 제2 측정 도구(20)의 환형의 반사기(21.3) 상에서 편향되는 것이 아니라, 반사기(21.3) 쪽으로 x-방향으로 이웃하는 영역으로 편향되도록 작용한다. 이곳에서 제2 레퍼런스 마크(25)가 반사하는 부분 영역의 형태로 배치된다. 이에 따라 제1 측정 도구(10)가 구비되는 레퍼런스 위치에 있을 경우, 제2 측정 도구(20)가, 제2 측정 도구(20)의 꺾임을 통해서 부분 광빔이 제2 레퍼런스 마크(25)의 반사하는 부분 영역에 닿아서 제2 측정 도구(20)의 레퍼런스 위치에서만 확실한 신호 증가를 포함하는 변화하는 신호를 생성시키면서 레퍼런싱될 수 있다. 이에 따라, 그 후 제2 측정 도구(20)의 레퍼런싱을 위한 제2의 레퍼런스 신호가 생성될 수 있다. 이에 따라, 이미 상술한 중요한 기능성 외에, 신호 침입 내지 제1 레퍼런스 위치에서 제1 마크 내지 레퍼런스 마크(15)는 또 다른 기능으로, 제2 레퍼런스 마크(25)의 선택적인 구동을 위한 스위칭 기능을 가진다. 이에 따라, 상술한 실시예에서는 단지 제1 레퍼런스 위치에서 스캐닝 광빔이 제2 레퍼런스 마크(25) 상에 제어되고, 이는 상술한 제2의 레퍼런스 마크(25)가 검출되는 신호의 파악 가능한 모듈레이션으로 이어지게 된다. 이와 반대로, 제1 측정 도구(10)가 제1 레퍼런스 위치에 있지 않은 경우, 제2의 레퍼런스 마크(25)는 스캐닝되는 부분 광빔에 의해서 조명되지 않고 제2의 레퍼런스 마크(25)를 통과하는 것은 검출된 신호의 변화를 일으키지 않는다. 이에 따라 이러한 방식으로 제2 측정 도구(20)의 제2의 레퍼런스 마크(25)는 확실하게 켜거나 끌 수 있으며, 즉, 레퍼런싱 목적으로 제1 측정 도구(10)가 그에 속하는 소정의 제1 위치, 예를 들어 제1 레퍼런스 위치로 이동되고, 일반적인 측정 작업 시 이 위치로부터 벗어나게 된다. 이로써, 제2 측정 도구(20)의 레퍼런스 마크(25)에 의한 신호들의 방해는 측정 작업 중 방지될 수 있고, 그에 따라 제2 측정 도구(20)의 전체 측정 도구 영역은 측정 과정 시 측정 길이 전체에 대하여 제한 없이 위치결정에 사용될 수 있다.

끝으로, 도 6 내지 도 7a 내지 7f를 참조하여 예시적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 위치 결정 장치에서의 제1 및 제2 측정 도구(10, 20)의 레퍼런싱을 위한 단계별 방법이 설명한다.

우선 여기에서는 제1 측정 도구(10)의 레퍼런싱이 수행된다, 이는 도 6을 참조하여 설명된다. 제1 측정 도구(10)는 레퍼런싱을 위하여 이때 제1 측정 방향(x)을 따라서 진행되거나 또는 움직이고, 이에 따라 스캐닝되는 부분 광빔들(S1, S2)이 제1 레퍼런스 마크(15)의 영역을 거쳐서 제1 측정 눈금(11) 상에 닿는다.

도 6은 제1 측정 눈금(11)의 상술한 진행 이동 중 그리고 검출된 신호 IAC의 교체 부분의 경로 중에서의, 제1 측정 눈금(11)을 스캐닝하는 부분 광빔들(S1, S2)을 다양한 위치에서 개략적으로 도시한다. 위에서 설명한 바와 같이, 부분 광빔(S1, S2)이 스캐닝 광경로에서 제1 레퍼런스 마크(15)의 제2 및 제1 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b)에 떨어지는 위치(x1 및 x2)에서는 각각, 제1 측정 도구의 레퍼런싱에 사용될 수 있는 확연한 신호 침입이 나타나는데, 왜냐하면 제1 측정 눈금(11)의 제2 및 제1 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b)의 위치가 공지되어 있기 때문이다. 이에 따라 도시된 실시예에서는 위와 같은 방식으로 위치(x1 및 x2)에서, 제1 측정 도구의 레퍼런싱에 사용될 수 있는 두 개의 제1 레퍼런싱 신호들이 생성될 수 있다. x-축에 따른 레퍼런싱 이외에, 여기에서는 제1 측정 도구의 레퍼런싱이 이에 대해 수직인 y-축을 따라 수행될 수도 있는데, 왜냐하면 측정 눈금(11) 상에서의 제2 및 제1 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b)의 y-위치는 마찬가지로 공지되어 있을 수 있다. 이는, 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b)가 서로에 대하여 경사진 상태로 배치되어 이 때문에 신호 침입의 간격이 x-방향에서 자동적으로 부분 광빔의 위치를 y-방향을 따라 제1 측정 눈금(11) 상에서 한정되기 때문에 일어나는 경우이다.

제1 측정 도구의 레퍼런싱 이후 이어서 제2 측정 도구의 레퍼런싱이 수행된다. 이는 도 7a 내지 7b, 8a 내지 8b 및 9a 내지 9b를 참조하여 설명한다.

여기서 도 7a는 다시 레퍼런스 마크(15)의 영역에서의 제1 측정 눈금(11)에 대한 상면도이다. 두 개의 스캐닝되는 부분 광빔(S1, S2)은 제1 측정 눈금(11)의 이러한 위치에서 제1 측정 방향(x)을 따라 아직 레퍼런스 마크(15)의 영역의 외부에 위치한다. 이 때문에, 이 단계에서 신호 생성 과정은 아직 방해받지 않는다. 도 3의 간단한 도면과 비교하여, 전개된 스캐닝 광경로에 대한 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 측정 눈금(11)의 이러한 위치에서는, 제1 측정 눈금(11)의 위치(P3)에서 분리되는 부분 광빔들이 정확히 제2 측정 눈금의 반사기(21.3) 상에 떨어진다.

제1 측정 도구(10) 내지 측정 눈금(11)의 이러한 위치에서 제2 측정 도구가 회전축을 중심으로 비스듬하게 배치되면, 이에 따라, 도 7c 에 도시된 검출된 신호의 경로가 나타난다. 검출된 신호들의 균일광 부분(constant light portion) 및 검출된 신호들의 조정되는 부분 둘 다 모두 변하지 않는다. 이에 따라, 제2 측정 도구(10)가 자신의 제2 측정 방향을 따라 움직이는 경우, 검출된 신호들에는 아직 변화가 나타나지 않는다.

도 8a는 제1 측정 눈금(11)이 제1 측정 방향(x)을 따라, 두 개의 스캐닝되는 광빔들(S1, S2)이 측정 눈금(11) 상에서 오른쪽에 위치한 제1 레퍼런스 마크(15)의 제1 부분 마크들(15.2a, 15.2b)의 영역에 작용하도록 이동된 상태를 도시한다. 도 8b의 스캐닝 광경로의 전개 도면에 도시된 바와 같이, 제1 측정 눈금(11)의 이 위치에서, 제1 측정 눈금(11)의 위치(P3)에서 분리되는 부분 광빔은 더 이상 제2 측정 눈금의 반사기(21.3) 상에 떨어지지 않고, 그의 맞은 편에서 제1 측정 방향(x)을 따라 이동된다.

제1 측정 도구(10) 및 측정 눈금(11)의 이러한 위치에서 제2 측정 도구가 다시 회전축을 중심으로 위치 이동되면, 이에 따라 도 8c 에 도시된 검출된 신호(I_DC)의 균일광 부분의 경로가 나타난다. 도면에 나타난 바와 같이, 이러한 위치(y1)에서는 제2 측정 방향(y)을 따라 신호 증가가 발생하고, 이 위치에는 제2 레퍼런스 마크 내지 상응하는 반사되는 영역이 배치된다.

이와 유사하게, 도 9a에 도시된 상태에서도 신호 간섭이 발생한다. 여기에서 제1 측정 눈금이 제1 측정 방향(x)을 따라 더 이동되어, 두 개의 스캐닝되는 광빔들(S1, S2)이 측정 눈금(11) 상에서 제1 레퍼런스 마크(15)의 왼쪽에 있는, 제2 부분 마크(15.1)의 영역에 작용한다. 도 9b의 스캐닝 광경로의 전개도에 나타난 바와 같이, 제1 측정 눈금(11)의 제1 위치에서는 제1 측정 눈금(11)의 위치(P3)에서 분리된 부분 광빔들이 더 이상 제1 측정 눈금의 반사기(21.3) 상에 떨어지는 것이 아니라, 제1 측정 방향(x)을 따라서 약간 이동된다.

제1 측정 도구(10) 내지 측정 눈금(11)의 이러한 위치에서 제2 측정 도구가 다시 회전축을 중심으로 위치 이동되면, 이에 따라 9c에 도시된 검출된 신호(I_DC)의 균일광 부분의 경로가 나타난다. 위치(y2)에서는 제2 측정 방향(y)을 따라 신호 증가가 발생하고, 이 위치에 제2 레퍼런스 마크 내지 상응하는 반사되는 영역이 배치된다.

그러면, 제2 측정 도구 및 검출된 위치들(y1, y2) 상의, 상술한 방법에서 신호 증가가 발생하는 제2 레퍼런스 마크의 공지된 위치로부터, 제2 측정 도구의 원하는 레퍼런싱 역시 실시될 수 있다. 이때 제1의 신호 증가 상태로부터 제2 측정 도구의 회전 각도가 정해질 수 있다. 두 가지의 신호 증가의 간격에 따라서 (z) 방향에 따른 제2 측정 도구의 위치가 정해진다.

설명한 실시예 외에도 물론 다른 실시예가 본 발명의 범위 내에서 구현될 수 있다.

이에 따라 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학적 위치 측정 장치에서는, 제1 마크가 제1 측정 도구 상에서 측정 도구용 레퍼런스 마크로서의 역할을 하는 것이 아니라, 즉, 제1 측정 도구의 레퍼런싱에 사용되는 것이 아니라, 실질적으로 제2 레퍼런스 마크의 선택적인 구동을 위한 스위칭 기능을 할 수 있다. 이를 위해서는 공간적으로 한정된 제1 마크를 제1 측정 방향을 따라 적어도 하나의 소정의 위치에 배치해야 할 것이다. 이에 특히 적합한 위치는 다시 제1 측정 눈금의 종방향 단부의 소정 위치일 것이다.

적절한 제1 마크(150)의 또 다른 실시예가, 도 2와 유사하게 제1 측정 눈금(111)의 일부를 도시하는 10에 도시된다. 여기에 사용된 제1 마크(150)는 다시 두 개의 부분 마크(154 및 151-153)로 구성된다. 제1 부분 마크(151-153)는 도시된 실시예에서 제1 측정 눈금(111)에 통합되어 배치되는 복수 개의 흡수 영역을 포함한다. 제1 부분 마크(151-153)의 이러한 흡수 영역들에 의해서, 그에 입사하는 부분 광빔들이 단지 적게 반사되거나 또는 전혀 반사되지 않는다. 제2 부분 마크(154)는 도 2의 제2 부분 마크(15.1)와 유사하게 형성되고 이 영역에서 비스듬하게 제1 측정 눈금(111)의 맞은 편에 배치된 선형 격자로 구성된다. 제1 부분 마크(151-153)의 흡수 영역들은 이러한 하부 구조를 포함하지 않는다.

제1 측정 방향을 따라 소정의 위치에서, 제1 측정 눈금(111)의 레퍼런싱 및 검출된 신호들의 신호 침입의 생성을 위하여 실시예에서는 단지 제1 부분 마크(151-153)의 흡수 영역들이 역할을 수행한다.

제2 부분 마크(154)의 영역에는 이 영역에 입사하는 부분 광빔들이, 해당 영역에 구비된 선형 격자에 의해서 다시 일정하게 편향되는데, 즉, 제2 부분 마크(154)는 제2 측정 도구 상에서 제2 레퍼런스 마크의 선택적인 구동을 위한 스위칭 기능을 가진다. 이에 따라, 제1 레퍼런스 마크(150)의 두 가지 중요한 기능을 위해서 변형예에서는 위에서 설명한 실시예와는 반대로 개별적인 구성요소들이 구비되는데, 즉, 한편으로는 제2 부분 마크(154) 및 다른 한편으로 제1 부분 마크(151-153)가 구비된다. 따라서, 이러한 다양한 부분 마크 내지 구조들은, 제1 측정 도구 상에서, 한편으로는 제2 측정 도구 상에서의 제2 레퍼런스 마크의 스위칭 내지 구동시키는 역할을 하고, 다른 한편으로는 제1 측정 도구의 레퍼런싱 역할을 한다.

물론, 이 변형예에서 구비된 흡수 영역들 대신 제1 부분 마크를 위해서, 검출된 신호들을 그 위상 상태에 따라서 또는 그 진폭을 변경시키는 다른 형태의 구조들이 사용될 수도 있다.

제2 측정 도구 상에서의 제2 레퍼런스 마크와 관련해서도 본 발명의 범위 내에서 또 다른 실시예가 가능하다. 이에 따라 예를 들어 도 3b에 추가적으로 단지 반사기(21.3)의 면에만 구비되는 레퍼런스 마크(25)가 반사기(21.3)의 맞은 편 면에서 제2의 이러한 반사되는 부분 영역이 배치된다. 이때 제2 레퍼런스 마크는 반사기(21.3)에 대칭적인 두 개의 반사되는 부분 영역을 포함한다.

또한, 제2 측정 도구의 측정 방향을 따라서 복수 개의 제2 레퍼런스 마크들이 거리-코드적으로(distance-coded) 배치되는 것, 즉, 측정 방향을 따라서 소정의 다양한 거리로 배치되는 것이 가능하다. 이에 따라, 제2 측정 방향에 따른 증가 측정 시 절대적인 위치 기준을, 제2 측정 도구를 바람직하지 않은 경우에 완전 회전에 대하여 움직일 필요 없이, 제작하는 것이 가능하다.

또한 본 발명은 선형의 제1 측정 도구와 환형의 제2 측정 도구와 연관해서만 이용되지 않는다. 오히려 또 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 측정 도구들이 측정 눈금으로서 각각 하나의 선형 격자를 포함할 수 있다. 이 선형 격자는 서로에 대하여 수직이고 서로 독립적으로 움직일 수 있다.

또한 선형 입사 격자로 형성된 제1 측정 눈금의 언급한 형태 역시 필수적이지 않다. 예를 들어 상술한 실시예들에 대하여, 제1 측정 눈금이 투과 격자 등으로 형성될 수도 있다.

Claims

제1 측정 눈금(11; 111)을 포함하고, 제1 측정 방향(x)을 따라서 움직이도록 배치되는 제1 측정 도구(10)로서, 상기 제1 측정 방향을 따라 적어도 하나의 소정의 위치에서 공간적으로 한정되고 상기 제1 측정 눈금으로부터 구분되는 제1 마크(15; 150)를 포함하는, 상기 제1 측정 도구(10); 및
제2 측정 눈금(21)을 포함하고, 제2 측정 방향을 따라 움직이도록 배치되는 제2 측정 도구(20)로서, 적어도 하나의 위치에, 상기 제1 측정 도구(10)가 상기 제1 마크(15; 150)에 의해서 주어지는 상기 제1 측정 방향(x)을 따라 소정의 위치에 위치할 때에만, 상기 제2 측정 도구(20)의 기준 위치에서 적어도 제2 레퍼런스 신호를 생성하는데 사용되는 제2 레퍼런스 마크(25)를 포함하는, 상기 제2 측정 도구(20)
를 포함하는,
광학적 위치 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 측정 도구(10)는, 제1 측정 눈금(11; 111)으로서, 제1 선형 측정 방향(x)을 따라 주기적으로 배치되는 분할 영역들(11.1, 11.2)을 포함하는, 선형 격자를 포함하고,
상기 제2 측정 도구(20)는, 제2 측정 눈금(21)으로서, 원둘레 방향으로 주기적으로 배치되는 분할 영역들(21.1, 21.2)을 포함하고 회전축(R)을 중심으로 회전 가능하게 배치되는, 환형의 격자를 포함하고, 상기 제2 측정 방향은 상기 원둘레를 따라 연장되는,
광학적 위치 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 측정 도구는, 제1 측정 눈금으로서, 제1 선형 측정 방향을 따라 주기적으로 배치되는 분할 영역들을 포함하는, 선형 격자를 포함하고,
상기 제2 측정 도구는, 제2 측정 눈금으로서, 제2 선형 측정 방향으로 주기적으로 배치되는 분할 영역들을 포함하는, 또 다른 선형 격자를 포함하고, 상기 제2 측정 방향은 상기 제1 측정 방향에 대하여 수직인,
광학적 위치 측정 장치.
제1항 내지 제3항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 측정 눈금(11; 111)은, 주기적으로 배치되고 다양한 피크 편차를 가지는 분할 영역(11.1, 11.2)을 포함하는 입사광-위상 격자로서 형성되고,
상기 제2 측정 도구(20)는, 제2 측정 눈금(21)으로서, 상기 제2 측정 방향으로 연장되는, 적어도 하나의 투과 격자 및 반사기(21.3)를 포함하는,
광학적 위치 측정 장치.
제4항에 있어서,
상기 투과 격자는, 주기적으로 배치되고 다양한 굴절 특성을 가지는 분할 영역들(21.1, 21.2)을 포함하는 결합형 방사-원형 격자로 형성되는,
광학적 위치 측정 장치.
제1항 내지 제5항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 측정 방향(x)을 따라 적어도 하나의 소정의 위치에서의, 검출된 신호들의 신호 침입 및 상기 제2 레퍼런스 마크(25)의 선택적인 구동을 위한 스위칭 기능이 상기 제1 마크(15; 150)에 의해서 나타나는,
광학적 위치 측정 장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 마크(15; 150)는 적어도 하나의 제1 부분 마크(15.2a, 15.2b; 151, 152, 153) 및 적어도 하나의 제2 부분 마크(15.1; 154)를 포함하는,
광학적 위치 측정 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 부분 마크(15.2a, 15.2b; 151, 152, 153)는,
상기 제1 측정 눈금(111)에 통합 배치되고 입사하는 부분 광빔을 단지 적게 반사하거나 또는 전혀 반사하지 않는, 적어도 하나의 흡수 영역을 포함하거나; 또는
상기 제1 측정 눈금(11)에 통합 배치되는 적어도 하나의 선형 구조를 포함하고, 상기 선형 구조는, 분할 영역들이 상기 제1 측정 눈금(11)의 분할 영역들(11.1, 11.2)에 대하여 비스듬하게 배치되는 선형 격자를 포함하는,
광학적 위치 측정 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 부분 마크(15.1; 154)는, 제1 측정 눈금(11; 111)에 통합 배치되는 적어도 하나의 선형 구조를 포함하고, 상기 선형 구조는, 분할 영역들이 상기 제1 측정 눈금(11; 111)의 분할 영역들(11.1, 11.2)에 대하여 비스듬하게 배치되는 선형 격자를 포함하는,
광학적 위치 측정 장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 마크(15; 150)는 상기 제1 측정 눈금(11; 111)의 종방향 단부에 배치되는,
광학적 위치 측정 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 부분 마크(15.1, 15.2a, 15.2b; 154, 151, 152, 153)는, 상기 제1 및 제2 부분 마크를 스캐닝하는 부분 광빔의 직경보다 작은 크기를 가지는,
광학적 위치 측정 장치.
제6항 내지 제11항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 마크(15)는 레퍼런스 마크로서 형성되고 상기 제1 측정 도구(11)의 레퍼런스 위치에서 적어도 하나의 제1 레퍼런스 신호를 생성하는 기능을 수행하며, 상기 제1 측정 도구가 자신의 레퍼런스 위치에 위치하는 경우에만 제2 레퍼런스 신호가 생성될 수 있는,
광학적 위치 측정 장치.
제1항 내지 제12항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 레퍼런스 마크(25)는 상기 제1 측정 도구(10)가, 상기 제1 마크(15; 150)에 의해서 주어지는 상기 제1 측정 방향(x)을 따라 소정의 위치에 위치할 때에만 적어도 하나의 스캐닝되는 부분 광빔에 의해서 구동되도록 형성되는,
광학적 위치 측정 장치.
제13항에 있어서,
상기 제2 레퍼런스 마크(25)는 상기 제2 측정 도구(20)의 레퍼런스 위치에서 상기 제2 측정 방향에 대하여 수직으로 상기 제2 측정 눈금(21)의 상기 반사기(21.3)에 이웃하여 배치되는, 적어도 하나의 반사되는 레퍼런스 영역으로서 형성되는,
광학적 위치 측정 장치.
제1항 내지 제15항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
광원(1); 및
복수 개의 검출 요소(3.1, 3.2, 3.3)를 포함하는 검출 장치
를 포함하며,
상기 광원(1)으로부터 입사되는 광빔은 제1 측정 눈금(11; 111)에서 두 개의 부분 광빔으로 분리되며,
상기 부분 광빔은 상기 제2 측정 눈금(21)의 투과 격자 쪽으로 진행되어 굴절되고,
굴절된 상기 부분 광빔은 상기 제2 측정 눈금(21)의 반사기(21.3) 쪽으로 진행되어 상기 반사기(21.3)에서 상기 제2 측정 눈금(21)의 투과 격자 쪽으로 역반사되고,
상기 부분 광빔은 상기 제2 측정 눈금(21)의 투과 격자 쪽으로 진행되어 다시 굴절되고,
굴절된 상기 부분 광빔은 제1 측정 눈금(11; 111) 쪽으로 진행되고, 여기서 상기 부분 광빔이 중첩되고,
중첩된 상기 부분 광빔은 상기 검출 장치의 검출 요소들(3.1, 3.2, 3.3) 쪽으로 진행되어,
상기 제1 및 제2 측정 도구(10, 20)의 광학적 스캐닝에 의해서 상기 제1 및 제2 측정 도구(10, 20)의 상대적 위치에 대한 위치 신호들이 생성될 수 있는,
광학적 위치 측정 장치.