DE3809804C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Positionserfassungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Positionserfassungseinrichtungen werden als Vorrichtung für das Ermitteln der Drehung, Bewegung, Lage
oder dergleichen eines Meßobjekts oder des Ausmaßes und der
Geschwindigkeit der Drehung eines Drehmechanismus
verwendet.
Eine Positionserfassungseinrichtung der eingangs genannten
Art ist aus der WO 86/06 895 bekannt. Die bei dem in dieser
Druckschrift beschriebenen optischen Codierer verwendete
bewegliche Skala umfaßt sechs Längsspuren, von denen fünf
Gray-Code-Muster tragen, während die sechste uncodiert als
inkrementale Spur ausgelegt ist. Jede der Spuren wird durch
eine Leuchtdiode bestrahlt, und die durch die Skala
hindurchgetretenen, entsprechend modulierten Lichtstrahlen
werden durch eine Sensoranordnung erfaßt. Die inkrementale
Spur dient dazu, genauere Positionsdaten zu gewinnen. Das
Vorsehen einer derartigen inkrementalen Spur erfordert jedoch
einen hohen Aufwand bezüglich Fertigung, Skalengröße und
Signalauswertung.
In der DE 27 48 320 C3 ist ein Gray-Code-Leser beschrieben,
dessen Skala fünf Gray-Code-Spuren sowie zwei zusätzliche
randseitige Spuren trägt, von denen die eine zur Gewinnung
entsprechender Paritätsprüfbits und die andere zur
Bereitstellung von Taktsignalen für eine Steuervorrichtung
dient. Die beiden zusätzlichen Spuren werden jeweils mittels
separater Detektoren abgetastet. Auch diese Vorrichtung
erfordert einen hohen Aufwand hinsichtlich Aufbau und
Signalauswertung.
In "messen prüfen automatisieren", April 1985, Seiten 190 bis
195 sind optische Drehwinkelgeber als Sensoren für
Regelschaltungen beschrieben, wobei Unterbrecher-Drehgeber
mit und ohne separater Blende sowie Moir-Muster-Unterbrecher-Drehwinkelgeber
erläutert wird.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für
einen Absolutwert-Codierer nach dem Stand der Technik für das
Messen der Lage bzw. des absoluten Ausmaßes der Versetzung
eines Meßobjekts zeigt. In Fig. 1 ist mit 41 eine um eine
Achse 40 drehbare Drehscheibe bezeichnet. Auf der Drehscheibe
41 sind konzentrisch mehrere Spuren für das Erzeugen von
binären Daten in Übereinstimmung mit einer jeweiligen Winkel
stellung der Drehscheibe 41 ausgebildet. Beispielsweise ist
in regelmäßigen Abständen auf einer jeden Spur eine Vielzahl
von Schlitzen 42 mit jeweils einem durchlässigen und einem
undurchlässigen Bereich als optisch binäre Daten ausgebildet,
so daß radial zu der Drehscheibe 41 jeweils eine bestimmte
Datenreihe gebildet ist. Mit 43 ist eine Reihe feststehender
Schlitze bezeichnet, die mehrere Öffnungen zum selektiven
Durchlassen des Lichts aus den auf der jeweiligen Spur ange
brachten Schlitzen darstellen, wobei sich die Schlitzreihe in
radialer Richtung der Drehscheibe 41 erstreckt. Mit 44 ist
eine Lichtprojektionsvorrichtung mit mehreren Lichtprojek
tionselementen bezeichnet, während mit 45 eine Lichtempfangs
vorrichtung mit mehreren Lichtempfangselementen bezeichnet
ist. Diese beiden Vorrichtungen sind unter Zwischensetzung
der Drehscheibe 41 und der Reihe 43 der feststehenden Schlit
ze derart angeordnet, daß jeweils einer Öffnung der Reihe 43
der feststehenden Schlitze und einer Spur an der Drehscheibe
41 ein Lichtprojektionselement und ein Lichtempfangselement
entspricht.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau gelangt der von einem
jeweiligen Lichtprojektionselement der Lichtprojektionsvor
richtung 44 abgegebene Lichtstrahl durch einen der Schlitze
42 und einen der festen Schlitze der Reihe 43 hindurch zu der
Lichtempfangsvorrichtung 45. Dabei wird eine Datenreihe als
Kombination der Ausgangssignale der Lichtempfangselemente
gelesen, um dadurch die absolute Drehstellung der Drehscheibe
41 zu ermitteln. Das Auflösungsvermögen bei dem Erfassen der
Drehstellung der Drehscheibe 41 ist in einem derartigen Gerät
von der Anzahl der Spuren an der Drehscheibe 41 abhängig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Positionserfassungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß auf einfache
Weise zuverlässig eine gute Positionserfassung durchführbar
ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 und durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 2 angegebenen Mittel gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Positionserfassungseinrichtung
werden demnach zwei sich schneidende Lichtstrahlengruppen,
von denen die eine in Bewegungsrichtung der Skala und die
andere quer hierzu orientiert ist, oder aber zwei
linienförmige Lichtstrahlen erzeugt, von denen wiederum einer
in Bewegungsrichtung der Skala und der andere quer hierzu
orientiert ist. Durch diese Anordnung läßt sich durch die
zweite Strahlengruppe bzw. durch den zweiten linienförmigen
Strahl eine langgestreckte Abtastung der vorbestimmten Spur
erzielen, so daß das Skalenmuster im wesentlichen kreuzförmig
ausgewertet werden kann. Hierdurch läßt sich auf einfache
Weise zuverlässig eine sehr genaue Positionserfassung
erreichen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel
für einen Absolutwert-Codierer nach dem Stand der Technik
zeigt.
Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau eines Codierers
gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 3A und 3B sind schematische Ansichten eines
optischen Systems, die das Prinzip veranschaulichen, nach dem
in dem in Fig. 2 gezeigten Codierer eine Codeplatte gelesen
wird.
Fig. 4 zeigt Ausgangssignale aus einer in Fig. 2
gezeigten Lichtempfangselementezeile 12.
Fig. 5A bis 5C zeigen schematisch Abwandlungsformen
des in Fig. 2 gezeigten Codierers.
Die Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die als Ausführungsbeispiel
einen Drehcodierer bzw. Drehmelder oder Drehmeßgeber
zeigt. Die Fig. 2 zeigt eine drehbare Skala 1 als
Meßobjekt, eine an der Skala 1 angebrachte Codeplatte 2 mit
einer Vielzahl von Spuren, eine Lichtquelle 6 wie eine Laserdiode,
eine Kollimatorlinse 7, eine Beugungseinrichtung in Form einer Orthogonal-Beugungsgitterplatte
8 mit Gittern in zwei Richtungen x und y, eine Linse
9, einen Halbspiegel 10, eine erste Sensoranordnung bzw. Detektorvorrichtung 11
und eine zweite Sensoranordnung bzw. Detektorvorrichtung 12. Diese Detektorvorrichtungen
sind jeweils eine Lichtempfangselementezeile mit
einer Vielzahl von Lichtempfangselementen. Mit einem Pfeil 13
ist die Drehrichtung der drehbaren Skala 1 dargestellt.
Die Orthogonal-Beugungsgitterplatte 8 ist an dem vorderen
Brennpunkt der Linse 9 angeordnet, während die Codeplatte 2
(an der drehbaren Skala 1) an dem hinteren Brennpunkt der
Linse 9 angeordnet ist, so daß gemäß der Darstellung eine
sog. f-f-Anordnung gebildet ist. Infolgedessen werden auf die
Linse 9 fallende parallele Lichtstrahlen nutzvoll an der
Codeplatte 2 gesammelt bzw. abgebildet.
Die von der Lichtquelle 6 abgegebenen Lichtstrahlen werden
durch die Kollimatorlinse 7 kollimiert bzw. parallel ausgerichtet
und treffen auf die Orthogonal-Beugungsgitterplatte
8. Dabei wird Beugungslicht aus einer Vielzahl paralleler
Lichtstrahlen jeweils unter einem Winkel abgegeben, der durch
die Gitterkonstante der Beugungsgitterplatte 8 in der Richtung
x oder y bestimmt ist. Diese Beugungslichtstrahlen werden
durch die Linse 9 zu parallelen Lichtstrahlen ausgerichtet
und jeweils einzeln auf einer jeweiligen Spur 2a bis 2i
der Codeplatte 2 an der drehbaren Skala 1 gesammelt, die auf
der Fourier-Umsetzungsebene der Orthogonal-Beugungsgitterplatte
8 angeordnet ist.
Die Fig. 3A und 3B zeigen die auf die Codeplatte 2 nach Fig.
2 gerichteten Strahlen. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat
die Codeplatte 2 neun Spuren 2a bis 2i, von denen jede eine
Schlitzblende mit einer Vielzahl durchlässiger und undurch
lässiger Bereiche darstellt. Die radial zu der drehbaren
Skala 1 angeordneten Schlitzblenden der jeweiligen Spuren
bilden einen binären Graycode. Auf diese Weise sind an dieser
Codeplatte Daten für 2⁹ Winkel gespeichert.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird eine Codeplatte benutzt, an
der eine Spur 2a mit den Codeelementen mit der kürzesten
Wechselperiode, die dem wertniedrigsten Bit der Datenreihe
entsprechen, in der Mitte der Vielzahl von Spuren angeordnet
ist, so daß von dem Beugungslicht, das durch die Orthogonal-
Beugungsgitterplatte 8 in den Richtungen x und y gebeugt ist,
die dem in nullter Ordnung gebeugten Licht entsprechenden
mittleren Lichtstrahlen auf die Spur 2a treffen. In diesem
Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß jede der Spuren 2a
bis 2i eine jeweils vorbestimmte Wechselperiode bzw. Umkeh
rungsteilung hat. Die von der Orthogonal-Beugungsgitterplatte
8 in der Richtung x gebeugten mehreren Beugungslichtstrahlen
treffen auf die entsprechenden Spuren 2a bis 2i an der dreh
baren Skala 1. Dabei wird das auf den durchlässigen Bereich
der Schlitzblende auf der jeweiligen Spur 2a bis 2i treffende
Beugungslicht durchgelassen, wonach eine Gruppe aus mehreren
Beugungslichtstrahlen, die in der zur Bewegungsrichtung der
drehbaren Skala 1 senkrechten diametralen Richtung x gebeugt
sind, von dem Halbspiegel 10 reflektiert und auf jeweilige
Lichtempfangselemente der Lichtempfangselementezeile bzw.
Detektorvorrichtung 11 gerichtet wird, die den Spuren 2a bis
2i entsprechende Lichtempfangselemente aufweist.
Ferner trifft eine Gruppe aus mehreren Beugungslichtstrahlen,
die in der gleichen Richtung wie die Bewegungsrichtung der
drehbaren Skala 1, nämlich in der Umfangs- oder Tangential
richtung y gebeugt sind, auf die Spur 2a, so daß an dem
durchlässigen Bereich an der Spur 2a Lichtstrahlen durchge
lassen werden, welche daraufhin gemäß Fig. 3B durch den
Halbspiegel 10 durchgelassen werden und auf jeweils ein
Lichtempfangselement der Lichtempfangselementezeile bzw. De
tektorvorrichtung 12 treffen.
Das aus der Lichtempfangselementezeile 11 erhaltene Signal
ist eine Zusammensetzung der Daten der Spuren an der das
Meßobjekt bildenden drehbaren Skala 1 und stellt ein mit
einem bekannten Absolutwert-Codierer gelesenes binäres Code
signal dar, aus dem die Absolutlage bzw. der absolute Winkel
des Meßobjekts ermittelt wird. Hierbei trägt die drehbare
Skala 1 neun Spuren, so daß gemäß den vorangehenden Ausfüh
rungen bei einer Codeplatte mit dem binären Graycode das
Auflösungsvermögen 29 beträgt.
Andererseits ist das aus der Lichtempfangselementezeile 12
erhaltene Signal ein Signal, das die Wechsel- bzw. Umkeh
rungsstellen der Codeelemente an der Spur 2a wiedergibt und
das entsprechend der Drehung der Skala 1, nämlich der Bewe
gung der Codeelemente der Spur 2a abgegeben wird.
Der Codierer gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
derart gestaltet, daß auf ein Codeelement (eine Schlitzblen
de) der Spur 2a neun Strahlen fallen und daß die Lichtemp
fangselementezeile 12 gleichfalls neun Lichtempfangselemente
enthält.
Die Fig. 4 zeigt die dann erhaltenen Ausgangssignale von
Lichtempfangselementen 2a1 bis 2a9 der Lichtempfangselemente
zeile 12. Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, daß aus dem Zusam
menhang zwischen den Ausgangssignalen der Lichtempfangsele
mente 2a1 bis 2a9 zu einem bestimmten Zeitpunkt die Stelle,
an der das Codeelement bzw. der binäre Datenwert der Spur 2a
wechselt, und dessen Richtung ermittelt werden können, um
dadurch das Ausmaß und die Richtung der Abweichung der Meß
stelle an den Daten der Spur 2a gegenüber der Datenwert-
Wechselstelle zu erfassen.
Die Ausgangssignale der Lichtempfangselementezeile 12 werden
zeitlich parallel oder zeitlich seriell ausgegeben und mit
tels einer nachgeschalteten Verarbeitungsschaltung in digi
tale Signale umgesetzt, die die Wechselstelle und die Rich
tung des Codeelements an der Spur 2a anzeigen und die danach
von der Verarbeitungsschaltung ausgegeben werden. Die Bestim
mung der Richtung erfolgt dadurch, daß das Ausgangssignal
desjenigen der Lichtempfangselemente 2a1 bis 2a9, an dem zu
einem bestimmten Zeitpunkt das Codeelement wechselt, mit dem
Ausgangssignal des zu diesem einen Lichtempfangselement be
nachbarten Lichtempfangselements verglichen wird. Durch das
Heranziehen des Signals für die Richtung und die Wechselstel
le wird der wertniedrigste Datenwert bzw. das wertniedrigste
Bit des aus der Lichtempfangselementezeile 11 erhaltenen
Absolutlagesignals unterteilt, um dadurch die Absolutlage
feiner bzw. genauer durch Interpolation hinsichtlich des
Codeelements, nämlich der den undurchlässigen und den durch
lässigen Bereich bildenden Schlitzblende auf der Spur 2a zu
messen.
D. h., bei dem Codierer gemäß dem Ausführungsbeispiel wird
zusätzlich zu dem aus der ersten Detektorvorrichtung erhalte
nen binären Codesignal, das die Lage- bzw. Winkelinformation
für die drehbare Skala 1 darstellt, die Lageinformation für
das Codeelement auf einer besonderen Spur aus der zweiten
Detektorvorrichtung herangezogen, um dadurch ein Absolutlage
signal mit einem Auflösungsvermögen zu bilden, das im Ver
gleich zu demjenigen bei dem Stand der Technik gesteigert
ist. Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird die Lageinfor
mation für das Codeelement auf dieser besonderen Spur gemäß
dem Zustand gebildet, in welchem das auf die zweite Detektor
vorrichtung mit der Lichtempfangselementezeile 12 projizierte
Codeelement bzw. dessen Wechsel- oder Umkehrungsstelle auf
die Lichtempfangselementezeile 12 projiziert wird.
Ferner können bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs
beispiel entsprechend dem Ausmaß und der Richtung der Abwei
chung des Datenwerts von der Wechselstelle stufenweise meh
rere Potentiale erzeugt und als analoge Größe übertragen und
ausgegeben werden oder es kann diese analoge Größe in ein
digitales Signal umgesetzt und ausgegeben werden, um dadurch
ein unterteiltes bzw. interpoliertes Absolutlagesignal zu
erhalten.
Alternativ kann jedesmal dann, wenn sich die Stelle ändert,
an der der binäre Datenwert wechselt, ein Impuls erzeugt
werden, wonach die Impulse gezählt werden, um dadurch das
Ausmaß der Abweichung von der Grenz- bzw. Übergangsstelle zu
ermitteln und damit ein unterteiltes bzw. interpoliertes
Absolutlagesignal zu erhalten.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist an der drehba
ren Skala 1 eine Reihe von Schlitzblenden ausgebildet und es
wird mittels eines jeden Lichtempfangselements das Ein- und
Ausschalten des durchgelassenen Lichts erfaßt, jedoch kann
alternativ eine drehbare Skala mit einer Reihe von Schlitz
blenden aus einem reflektierenden und einem nichtreflektie
renden Abschnitt verwendet werden, um das Ein- und Ausschal
ten von reflektiertem Licht zu erfassen.
Wenn die Abstände zwischen den auf die Spur 2a gerichteten
Strahlen sehr klein gewählt werden, um dadurch die Anzahl der
Strahlen zu erhöhen und ein höheres Auflösungsvermögen zu
erzielen, kann statt der Lichtempfangselementezeile 12 eine
Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) als Festkörper-Bildaufnah
mevorrichtung mit sehr kleinem Bildelemente-Teilungsabstand
oder eine Sensorzeile zur zeitlich seriellen Abgabe eines
Signals verwendet werden.
Es ist anzustreben, daß die Lageermittlung mit einem Absolut
wert-Codierer schnell und genau erfolgt; falls jedoch die
Drehskala eines Codierer mit hohem Auflösungsvermögen mit
einer Anzahl von Spuren mit hoher Drehzahl umläuft, wird die
Frequenz des Ausgangssignals des Codierers hoch und das Sig
nalverarbeitungssystem umfangreich bzw. aufwendig. Falls
jedoch wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel des
Codierers die Anzahl der Spuren vermindert ist und die Wech
selperiode der Codeelemente an jeder Spur verhältnismäßig
lang ist, kann dadurch selbst bei dem Umlauf der Drehskala
mit hoher Drehzahl eine Erhöhung der Frequenz des Ausgangs
signals verhindert werden, während das Signalverarbeitungssy
stem leichter aufzubauen ist. Darüberhinaus kann die Absolut
lage durch das Ausgangssignal der Lichtempfangselementezeile
12 feiner bzw. genauer erfaßt werden, so daß daher insgesamt
gesehen eine kleine Drehskala und ein Lichtempfangselemente
signal-Verarbeitungssystem mit niedriger Ansprechfrequenz zum
Erhalten des gleichen Auflösungsvermögens ausreichend sind;
dies ergibt die Vorteile, daß der ganze Codierer kompakt
aufgebaut ist und das elektrische System vereinfacht ist.
Insbesondere dann, wenn eine Ladungskopplungsvorrichtung
(CCD) eingesetzt wird, kann die Interpolation sehr feinstufig
ausgeführt werden, wodurch es einfach wird, in einem Codierer
mit hohem Auflösungsvermögen die Anzahl von Spuren beträcht
lich zu verringern und die Anzahl von Übertragungsleitungen
herabzusetzen, wodurch der Leitungsanschluß der Codiereraus
gänge vereinfacht wird.
Zur Feininterpolation ist es günstiger, die Abstände zwischen
den auf die Spuren fallenden Strahlen zu verringern, jedoch
können die Größe und der Teilungsabstand der Elemente der
Lichtempfangselementezeile 12 nach Fig. 2 nicht sehr klein
werden. Daher wird zum Erweitern der Abstände zwischen den
auf die Lichtempfangselementezeile 12 fallenden Strahlen vor
diesem gemäß Fig. 5A ein optisches Vergrößerungssystem 9′
angeordnet oder es wird eine Anordnung verwendet, in der die
Reihe von Schlitzblenden in Abhängigkeit von der Richtung der
auf die drehende Skala 1 fallenden Lichtstrahlen und von der
Lagebeziehung zwischen der Skala und der Lichtempfangselemen
tezeile vergrößert projiziert wird.
Weiterhin können statt der Orthogonal-Beugungsgitterplatte 8
zwei Beugungsgitterplatten eingesetzt werden, deren Beugungs
gitter zueinander senkrecht stehen. Wenn in diesem Fall nach
Fig. 5C eine Beugungsgitterplatte 8x für die Richtung x in
der Nähe der Codeplatte 2 angeordnet wird, wird auf die
Lichtempfangselementezeile 12 die Information über die Bewe
gung der Spuren vergrößert projiziert. Die Fig. 5B ist eine
Querschnittsansicht des optischen Systems in einer zur Ebene
der Fig. 5C senkrechten Ebene.
Während vorstehend als Ausführungsbeispiel ein Drehcodierer
bzw. Drehmeßgeber für das Auslesen von Daten an einer drehba
ren Skala dargestellt wurde, ist die gleiche Gestaltung eben
so auch bei einem Linearcodierer bzw. Wegmeßgeber für das
Auslesen von Daten an einer linearen Skala anwendbar.
Weiterhin werden bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
auf die Codeplatte an der drehbaren Skala 1 mehrere, mittels
der Orthogonal-Beugungsgitterplatte 8 gebildete Lichtstrahlen
aus Beugungslicht gerichtet; alternativ kann jedoch auf die
Codeplatte ein kreuzförmiger Strahl aus zwei linearen Licht
strahlen gerichtet werden, die mittels einer Zylinderlinse
oder dergleichen gebildet sind und die einander senkrecht
schneiden. In diesem Fall wird der kreuzförmige Strahl derart
auf die Skala gerichtet, daß der erste lineare Lichtstrahl
mit seiner Längsrichtung in der Richtung der Anordnung der
Spuren der Skala liegt und der zweite lineare Lichtstrahl mit
seiner Längsrichtung in der Richtung der Bewegung bzw. Drehung
der Skala liegt.
Claims (7)
1. Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position
einer beweglichen, durch eine Bestrahlungseinrichtung
bestrahlten Skala mit mehreren Spuren, die jeweils
eine vorbestimmte Musteranordnung beinhalten, wobei die
Musteranordnungen aller Spuren gemeinsam einen Gray-Code
oder einen ähnlichen Code zum Darstellen der Position der
beweglichen Skala bilden und die Muster aller Spuren durch
eine erste Sensoranordnung erfaßt werden, die ein dem Gray- oder
ähnlichen Code entsprechendes Ausgangssignal erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung
(6 bis 9) eine Beugungseinrichtung (8; 8x, 8y) aufweist,
die einen auftreffenden Strahl in mehrere gebeugte Strahlen
umsetzt, von denen eine erste Strahlengruppe auf die
mehreren Spuren (2) gerichtet ist und für jede Spur
jeweils einen gebeugten Strahl umfaßt, und von denen eine
zweite Strahlengruppe auf eine vorbestimmte Spur aus den
mehreren Spuren gerichtet ist und mehrere Strahlen
enthält, die entlang der Bewegungsrichtung der Skala (2)
so angeordnet sind, daß alle Strahlen der zweiten
Strahlengruppe auf die Musteranordnung der vorbestimmten
Spur auftreffen, daß die erste Sensoranordnung (11) die
erste Strahlengruppe empfängt und ein dem Code entsprechendes
erstes Signal erzeugt, und daß eine zweite Sensoranordnung
(12) vorgesehen ist, die für den Empfang der
zweiten Strahlengruppe und zur Erzeugung eines der Verlagerung
der Musteranordnung der vorbestimmten Spur entsprechenden
zweiten Signals ausgelegt ist, wobei die Skalenposition
auf der Grundlage des ersten und zweiten Signals
bestimmt wird.
2. Positionserfassungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung
(6 bis 9) einen ersten und einen
zweiten linienförmigen Strahl erzeugt, die sich gegenseitig
schneiden und von denen der erste linienförmige Strahl
auf die mehreren Spuren gerichtet ist und seine Längsrichtung
im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der
Skala entlang der mehreren Spuren verläuft, und von denen
der zweite linienförmige Strahl derart auf eine vorbestimmte
Spur aus den mehreren Spuren gerichtet ist, daß
seine Längsrichtung im wesentlichen mit der Skalenbewegungsrichtung
übereinstimmt, daß die erste Sensoranordnung
(11) den ersten linienförmigen Strahl empfängt und ein dem
Code entsprechendes erstes Signal erzeugt, und daß eine
zweite Sensoranordnung (12) vorgesehen ist, die für den
Empfang des zweiten linienförmigen Strahls und zur Erzeugung
eines der Verlagerung der Musteranordnung der vorbestimmten
Spur entsprechenden zweiten Signals ausgelegt
ist, wobei die Skalenposition auf der Grundlage des ersten
und zweiten Signals bestimmt wird.
3. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sensoranordnung
(12) die Position der Musteranordnung derjenigen Spur erfaßt,
die der Bitstelle geringster Wertigkeit des Gray-
oder ähnlichen Codes entspricht.
4. Positionserfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle
(6) einen Laser umfaßt.
5. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Laser ein Halbleiterlaser ist.
6. Positionserfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlteiler
(10) vorhanden ist, der zwischen der Skala (2) und
der ersten und zweiten Sensoranordnung (11, 12) angeordnet
ist und zur Ausbildung eines zur ersten Sensoranordnung
(11) führenden ersten optischen Pfads, über den die erste
Strahlengruppe oder der erste linienförmige Strahl von der
Skala (2) zur ersten Sensoranordnung (11) gelangt, sowie
eines zur zweiten Sensoranordnung (12) führenden zweiten
optischen Pfads dient, über den die zweite Strahlengruppe
oder der zweite linienförmige Strahl von der Skala (2) zur
zweiten Sensoranordnung (12) gelangt.
7. Positionserfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung
(6 bis 9) ein optisches System zum
Konvergieren der ersten und zweiten Strahlengruppe bzw.
des ersten und zweiten linienförmigen Strahls auf der
Skala (2) umfaßt.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: TIEDTKE, H., DIPL.-ING. BUEHLING, G., DIPL.-CHEM. |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |