JP2004513336A - 位置設定をするための方法及びこの方法を実施するための位置測定装置 - Google Patents
位置設定をするための方法及びこの方法を実施するための位置測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004513336A JP2004513336A JP2002539770A JP2002539770A JP2004513336A JP 2004513336 A JP2004513336 A JP 2004513336A JP 2002539770 A JP2002539770 A JP 2002539770A JP 2002539770 A JP2002539770 A JP 2002539770A JP 2004513336 A JP2004513336 A JP 2004513336A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- signals
- scanning signals
- time
- instantaneous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
- G01D18/001—Calibrating encoders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/24471—Error correction
- G01D5/2449—Error correction using hard-stored calibration data
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
位置測定装置においては、互いに位相をずらされた複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）から、内部補間によって絶対的な位置測定値（Ｐ）が形成される。位置測定値（Ｐ）の形成は、測定すべき対象物が運動する際、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から行なわれる。走査位置（Ａ）から記憶装置要素（１３，１４，１５）への走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の相違した走行時間の補償のため、瞬間値の入力が、相違した時点で時間を遅延されて行なわれる。
Description
【０００１】
本発明は、請求項１もしくは２の上位概念による位置設定をするための方法並びに請求項７もしくは８の上位概念による方法を実施するための位置測定装置に関する。
【０００２】
増分式の位置測定方法及び位置測定装置は、例えば工作機械又はウエハステッパのような機械内を運動させられる対象物の位置を高精度で測定するために使用される。その際、位置測定装置は、対象物の位置を完全に設定された時点で測定しなければならず、位置は、対象物の運動を制御する調整電子機器に供給されなければならない。この時点は、外部の調整電子機器を限定する。この時点で位置測定値を任意に使用可能とするため、位置測定装置は、所定の時間ラスターで、又は外部信号に基づいて、位置測定値を、同じ周波数の互いに位相をずらされた複数の走査信号の内部補間によって算定する。
【０００３】
これに対し、独国特許出願公開明細書第２７ ２９ ６９７号によれば、内部補間ユニットの前に、サンプリング回路及びホールディング回路の形態の記憶装置が配設されており、これらの回路でもって、全ての走査信号の瞬間値が、同時に所定の時点で記憶される。この瞬間値から、内部補間ユニット内で位置測定値が形成される。独国特許出願公開明細書第２７ ２９ ６９７号において明文をもって説明されているように、この方法は、特に運動させられる対象物を測定するために適する。
【０００４】
その際、信号発生部−即ち走査位置−から記憶装置に至るまでの個々の走査路内の走査信号は、相違した走行時間の遅延によって影響を受け、これは、内部補間が行なわれる際に測定エラーに通じる。
【０００５】
従って本発明の課題は、この欠点を除去し、これにより測定精度を向上させることにある。
【０００６】
この課題は、請求項１もしくは２の特徴を有する方法によって、並びに請求項７もしくは８の特徴を有する位置測定装置によって解決される。
【０００７】
種々の有利な形態は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
図面によって、本発明を、実施例を基に詳細に説明する。
【０００９】
図１〜５によって、本発明の第１の実施形が説明される。図１には、増分式の光電式位置測定装置が概略的に図示されている。この位置測定装置は、公知の方法で、測定方向Ｘに運動可能な周期的な分割目盛り部２を有するスケール１から成る。分割目盛り部２は、光源３によって投光され、光線束は、分割目盛り部２によって、スケール１の瞬間位置に依存して変調される。１２０°だけ互いに位相をずらされた３つの光学走査信号が生じる。走査信号のそれぞれは、走査位置Ａから導波管４，５，６を介して光電検出器７，８，９へと導かれ、そこで電気走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３へと変換させられる。電気走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、増幅器１０，１１，１２に供給され、最後に記憶装置要素１３，１４，１５に到達し、これらの記憶装置要素内で、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれ１つの瞬間値が、入力命令Ｔに基づいて記憶される。記憶された瞬間値は、内部補間ユニット１６に供給され、この内部補間ユニット内では、位置測定値Ｐが形成され、この位置測定値は、分割目盛り部２の分割周期又は分割周期の一部の内の絶対的な位置を限定する。位置測定値Ｐは、図示されてない、位置測定装置内に統合された評価ユニット又は外部の評価ユニットを任意に使用可能とし、ここで、位置測定値は、分割周期の全て又は分割周期の一部のカウントと限定されて組み合わされる。
【００１０】
走査位置Ａ、即ち光学走査信号の発生部から出発して記憶装置要素１３，１４，１５に至るまでの伝達区間は、以下では走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３と呼ばれる。それぞれの走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の走行時間に影響を与える構成要素を包含する。この構成要素は、例えばそれぞれ導波管４，５，６、光電検出器７，８，９並びに増幅器１０，１１，１２及び電気導線から成る。光学的及び電気的な走行時間の総和は、個々の走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内で相違する。これは、結果として、異なる導線長さ及び構造部分のばらつきから生じる。
【００１１】
個々の走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の相違した走行時間は、本発明の第１の構成によれば、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値の入力が、相違した走行時間に適合させられるように行なわれる。走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の少なくとも１つの入力は、別の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の少なくとも１つに対して調節可能な時間だけ遅延させられるように行なわれる。これにより、記憶された走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の全ての瞬間値が、走査位置Ａにおいて同時に発生する走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値であることが補償されている。従って、走査位置Ａにおける瞬間値の発生と記憶装置要素１３，１４，１５内への入力との間の時間的な遅延は、全ての走査路Ｋ，Ｋ２，Ｋ３に対して一定の値に調節することができる。その際、この時間のズレは、位置の値の内部補間方法又は外部補間方法による後続の計算において、考慮し、補償することができる。
【００１２】
共通の入力命令Ｔを個々に遅延させるために、デジタルに調節可能なディレイラインの形態の遅延成分２０，２１，２２が設けられており、従って、共通の入力命令Ｔは、入力命令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３として、個々に適合させられ遅延させられて記憶装置要素１３，１４，１５に付与される。
【００１３】
その際、入力された走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の全ての瞬間値は、同時に走査位置Ａにおいて発生する瞬間値から結果として生じることが保証されているように、遅延成分２０，２１，２２が調整されていることが重要である。即ち、内部補間ユニット１６は、全ての走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３に対し、共通の入力命令Ｔと、走査位置Ａにおける全ての走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値の発生との間の一定の遅延を見る。本発明による措置によって、入力命令Ｔもしくは命令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の伝達の相違した遅延も、考慮され相殺される。
【００１４】
遅延成分２０，２１，２２の遅延は、入力命令Ｔの発生と、記憶された走査位置Ａにおける走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値の発生との間の時間のズレが、結果として何ら生じないように調節することができる。その際、走査位置Ａから出発して記憶装置要素１３，１４，１５に至るまでの−即ち走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の−走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれの走行時間は、正確に、それぞれの遅延成分２０，２１，２２内の共通の入力命令の調節された遅延時間に相当する。
【００１５】
記憶装置要素１３，１４，１５は、アナログ−デジタル変換器とすることができ、このアナログ−デジタル変換器は、入力命令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の時点で瞬間的に発生する走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のアナログ値を収容し、Ａ／Ｄ変換する。しかしながらまた記憶装置要素１３，１４，１５は、サンプリング要素及びホールディング要素とすることもでき、この記憶装置要素は、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値を入力命令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の時点で記憶し、内部補間ユニット１６を任意に使用可能にする。記憶装置要素１３，１４，１５は、走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の任意の位置に配設することができ、その際、この走査路に付設された遅延成分２０，２１，２２は、それぞれ、走査位置Ａと記憶装置要素１３，１４，１５との間で発生する個々の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の走行時間の差を相殺する。
【００１６】
内部補間ユニット１６は、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の信号周期を比較的小さいステップに分割する。この分割は、互いに位相をずらされた走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のアナログ又はデジタルの瞬間値に基づいて行なわれる。これに対し、市販の内部補間ユニット１６は、９０°だけ互いに位相をずらされた正弦波形の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を使用する。従って、１２０°だけ互いに位相をずらされた３つの走査信号を、内部補間の前に、９０°だけ互いに位相をずらされた走査信号へと変換すること、また、この走査信号を、公知の方法で、抵抗連鎖、アークタンジェント計算機（ａｒｃｔａｎ−Ｒｅｃｈｎｅｒ）又は図表内部補間を有するアナログ又はデジタル作動する内挿ユニット１６に供給することが有利である。
【００１７】
測定精度の要求が高い場合、例えばウエハステッパの場合、測定箇所においては、熱源が何ら配設されるべきではない。従って、光源３、光電検出器７，８，９及び増幅器１０，１１，１２のような稼動中の構成要素は、測定箇所から離間させて配設されるべきである。光の伝達は、導波管４，５，６を介して行なわれ、これらの導波管の内のいくらかは、図１もしくは図２において概略的に図示されている。しかしながら本発明によって、測定装置の測定精度は、導波管４，５，６がなくても改善される。何故なら、光電検出器７，８，９及び別の電気的な構成要素１０，１１，１２も、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の走行時間に影響を与えるからである。
【００１８】
本発明は、最適に操作可能なスケール１を有する光電式位置測定装置において使用可能であることが特に有利であり、しかしながらまたこの位置測定装置は、干渉計においても、磁気的、容量的並びに誘導的に操作可能な分割目盛り部においても使用可能である。
【００１９】
遅延成分２０，２１，２２が生じさせる時間のズレは、例えば測定作業の前に確定され、調節される。この調節は、校正測定によって行ない、測定作業において適合させることができ、従って動的な走行時間変更も、例えば増幅器１０，１１，１２の周波数依存性又は温度ドリフトによって相殺することができる。また時間のズレは、所望の一定の値に調節することもできる。
【００２０】
遅延成分２０，２１，２２の時間遅延の調節は、図示された例にあっては計算機２３によって行なわれ、従って、校正サイクルにおける静的な遅延時間の調整以外に、動的な適合も可能である。その際、調節すべき遅延は、予め算定され、かつ校正記憶装置（図表）２４においてファイルされた測定値によって、及び／又は、入力周波数に依存した増幅器１０，１１，１２の走行時間のような個々の影響の公知の動作によって形成される。
【００２１】
図１には、動的な校正が概略的に図示されている。位置測定値Ｐ又は走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の１つに基づいて、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の周波数ｆが算定され、この周波数に依存して、遅延成分２０，２１，２２の遅延時間が調節される。更に、例えば温度ｔのような外的影響は、センサ２５を介して測定され、この温度に依存して遅延時間が変更される。
【００２２】
遅延時間の周波数に依存した適合の他の可能性は、走査路のための図２に図示されている。その際、走査信号Ｓ１の周波数が検出され、この走査信号に依存して、遅延成分２０の遅延時間が動的に変更される。このため、周波数カウンタ１７並びに場合によっては記憶装置１８が設けられており、この記憶装置は、遅延成分２０に、走査信号Ｓ１の瞬間の周波数に依存して、予め検出され、かつ記憶された遅延時間を付設する。
【００２３】
遅延成分２０，２１，２２は、デジタル又はアナログの要素である。アナログの作業様式においては、記憶装置１８が、図２より、周波数−電圧変換器によって代替されている。
【００２４】
走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の現在の走行時間の測定をするため、図３によれば、走査位置Ａにおいて、パルスＩが、例えば既存の光源３又は付加的な光源によって開閉される。開閉されるパルスＩは、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と同じ区間を通過し、これにより同じ遅延時間を得る。この実施例は、走査路の１つＫ１のための図３に図示されている。パルスＩは、入力命令としても使用され、ここでは同様に、標準の測定作業における入力命令Ｔと同じ区間を通過する。記憶装置要素１３において発生する入力命令Ｔと、記憶装置要素１３において走査路Ｋ１を介して（要素７，１０，１３を介して）得られるパルスＩとの間の時間を測定することによって、必要な遅延時間を算定することができる。
【００２５】
繰り返されるパルスＩの開閉及び遅延成分２０の遅延時間の変位によって、瞬間値の記憶は、パルスＩの発生に応じてずらされる。遅延時間は、記憶される走査信号Ｓ１の瞬間値がパルスＩに基づいて上昇するまで高められる。その際入力は、上昇するパルスＩの立上がりに調節されており、調節された遅延成分２０の遅延時間は、走査路Ｋ１内のパルスＩの走行時間に相当する。遅延時間は、入力された瞬間値が最大となるまで高めることもできる。走行時間の算定は、収容されたパルスＩのジオメトリ上の重心を計算することによって設定することができる。これにより、検定測定の平均化が行なわれ、遅延成分２０，２１，２２のエラー、ノイズ及び走査時点のジッタが低減される。特に、個々の走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の間の走行時間は、相関方法によって非常に正確に調節することができる。
【００２６】
走査路Ｋ１内のパルスＩの結合の別の可能性は、図４に図示されている。光電検出器７に対して並行に、パルスＩが供給される。
【００２７】
これに対して選択的に、図５によれば、パルスＩが増幅器１０の第２の入力部に置かれる。
【００２８】
スケールを有する位置測定装置においてパルスＩの発生は、スケールを適当に構造化することによって行なうことができる。干渉計の場合には、パルスＩを発生させるためのレーザ光源を変調させることができる。
【００２９】
走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の１つにおける周波数に依存した走行時間を算定するために、走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の異なる周波数の検査信号Ｉが供給される。記憶装置要素１３，１４，１５において発生する走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を変化させることに基づいて、周波数に依存した走行時間を結論付けをすることができる。
【００３０】
まとめると、本発明の第１の構成は、即ち、位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させる方法段階と、走査位置（Ａ）から走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を介して記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のそれぞれを伝達する方法段階と、入力時点で記憶装置要素（１３，１４，１５）において発生する瞬間値を記憶する方法段階と、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成する方法段階とを有する位置設定をするための方法であって、この方法にあっては、少なくとも２つの走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の走行時間が相違しており、相違した走行時間に適合させられた時点で記憶が行なわれ、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする方法に関する。
【００３１】
本発明の第１の構成は、まとめると、位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させるための走査位置（Ａ）と、それぞれの走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）に走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）及び記憶装置要素（１３，１４，１５）が付設されている、走査位置（Ａ）から記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を伝達するための走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）と、記憶装置要素（１３，１４，１５）内に収容された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成するための評価ユニット（１６）とを有する位置測定装置であって、走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値の記憶を、相違した時点で走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の相違した走行時間を補償するために指示し、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする手段（２０，２１，２２）が設けられている位置測定装置にも関する。
【００３２】
上記の本発明の第１の構成は、走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内に、周波数に依存した付加的な構成要素が何ら収容されていないという利点を、また、限定された立上がり及び限定された振幅を有するパルスＩの時間遅延が、非常に正確に調節可能であるという利点を有する。
【００３３】
図６によって、位置測定装置の第２の実施例が説明される。相違した走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の走行時間の相殺は、走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内へと収容された走行時間成分３０，３１，３２によって行なわれる。構造は、十分に、第１の位置測定装置に相応し、従って、同じ作用をする構成要素は、全ての例において同じ符号を備えている。走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の走行時間は、静的に設けられるか、動的に、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の少なくとも１つの瞬間的な周波数に依存して調整され、従って、記憶された走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の全ての瞬間値は、走査位置Ａにおいて同時に発生する走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値である。従って、走査位置Ａにおける瞬間値の発生と、記憶装置要素１３，１４，１５内への入力との間の時間的な遅延は、全ての走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３に対して一定の値に調節することができる。その際、この時間のズレは、位置の値の内部補間方法又は外部補間方法による後続の計算において、考慮し、補償することができる。
【００３４】
まとめると、本発明の第２の構成は、即ち、位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させる方法段階と、走査位置（Ａ）から走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を介して記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のそれぞれを伝達する方法段階と、入力時点で記憶装置要素（１３，１４，１５）において発生する瞬間値を記憶する方法段階と、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成する方法段階とを有する位置設定をする方法であって、この方法にあっては、走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の相違した走行時間が、遅延させた個々の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）によって相殺され、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする方法に関する。
【００３５】
本発明の第２の構成は、まとめると、位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させるための走査位置（Ａ）と、それぞれの走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）に走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）及び記憶装置要素（１３，１４，１５）が付設されている、走査位置（Ａ）から記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を伝達するための走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）と、記憶装置要素（１３，１４，１５）内に収容された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成するための評価ユニット（１６）とを有する位置測定装置であって、走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の走行時間に個々に影響を与え、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする手段（３０，３１，３２）が設けられている位置測定装置にも関する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による第１の位置測定装置を示す。
【図２】
周波数に依存して入力命令を遅延させるための回路を示す。
【図３】
走査路内の走行時間を算定するための装置を示す。
【図４】
走行時間を算定するための第２の装置を示す。
【図５】
走行時間を算定するための第３の装置を示す。
【図６】
本発明による第２の位置測定装置を示す。
【符号の説明】
１ スケール
２ 分割目盛り部
３ 光源
４，５，６ 導波管
７，８，９ 光電検出器
１０，１１，１２ 増幅器
１３，１４，１５ 記憶装置要素
１６ 内部補間ユニット
１７ 周波数カウンタ
１８ 記憶装置
２０，２１，２２ 遅延成分
２３ 計算機
２４ 校正記憶装置
２５ センサ
３０，３１，３２ 走行時間成分
ｆ 周波数
ｔ 温度
Ａ 走査位置
Ｉ パルス
Ｐ 位置測定値
Ｔ 入力命令
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ 走査路
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 走査信号
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ 入力命令
本発明は、請求項１もしくは２の上位概念による位置設定をするための方法並びに請求項７もしくは８の上位概念による方法を実施するための位置測定装置に関する。
【０００２】
増分式の位置測定方法及び位置測定装置は、例えば工作機械又はウエハステッパのような機械内を運動させられる対象物の位置を高精度で測定するために使用される。その際、位置測定装置は、対象物の位置を完全に設定された時点で測定しなければならず、位置は、対象物の運動を制御する調整電子機器に供給されなければならない。この時点は、外部の調整電子機器を限定する。この時点で位置測定値を任意に使用可能とするため、位置測定装置は、所定の時間ラスターで、又は外部信号に基づいて、位置測定値を、同じ周波数の互いに位相をずらされた複数の走査信号の内部補間によって算定する。
【０００３】
これに対し、独国特許出願公開明細書第２７ ２９ ６９７号によれば、内部補間ユニットの前に、サンプリング回路及びホールディング回路の形態の記憶装置が配設されており、これらの回路でもって、全ての走査信号の瞬間値が、同時に所定の時点で記憶される。この瞬間値から、内部補間ユニット内で位置測定値が形成される。独国特許出願公開明細書第２７ ２９ ６９７号において明文をもって説明されているように、この方法は、特に運動させられる対象物を測定するために適する。
【０００４】
その際、信号発生部−即ち走査位置−から記憶装置に至るまでの個々の走査路内の走査信号は、相違した走行時間の遅延によって影響を受け、これは、内部補間が行なわれる際に測定エラーに通じる。
【０００５】
従って本発明の課題は、この欠点を除去し、これにより測定精度を向上させることにある。
【０００６】
この課題は、請求項１もしくは２の特徴を有する方法によって、並びに請求項７もしくは８の特徴を有する位置測定装置によって解決される。
【０００７】
種々の有利な形態は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
図面によって、本発明を、実施例を基に詳細に説明する。
【０００９】
図１〜５によって、本発明の第１の実施形が説明される。図１には、増分式の光電式位置測定装置が概略的に図示されている。この位置測定装置は、公知の方法で、測定方向Ｘに運動可能な周期的な分割目盛り部２を有するスケール１から成る。分割目盛り部２は、光源３によって投光され、光線束は、分割目盛り部２によって、スケール１の瞬間位置に依存して変調される。１２０°だけ互いに位相をずらされた３つの光学走査信号が生じる。走査信号のそれぞれは、走査位置Ａから導波管４，５，６を介して光電検出器７，８，９へと導かれ、そこで電気走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３へと変換させられる。電気走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、増幅器１０，１１，１２に供給され、最後に記憶装置要素１３，１４，１５に到達し、これらの記憶装置要素内で、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれ１つの瞬間値が、入力命令Ｔに基づいて記憶される。記憶された瞬間値は、内部補間ユニット１６に供給され、この内部補間ユニット内では、位置測定値Ｐが形成され、この位置測定値は、分割目盛り部２の分割周期又は分割周期の一部の内の絶対的な位置を限定する。位置測定値Ｐは、図示されてない、位置測定装置内に統合された評価ユニット又は外部の評価ユニットを任意に使用可能とし、ここで、位置測定値は、分割周期の全て又は分割周期の一部のカウントと限定されて組み合わされる。
【００１０】
走査位置Ａ、即ち光学走査信号の発生部から出発して記憶装置要素１３，１４，１５に至るまでの伝達区間は、以下では走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３と呼ばれる。それぞれの走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の走行時間に影響を与える構成要素を包含する。この構成要素は、例えばそれぞれ導波管４，５，６、光電検出器７，８，９並びに増幅器１０，１１，１２及び電気導線から成る。光学的及び電気的な走行時間の総和は、個々の走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内で相違する。これは、結果として、異なる導線長さ及び構造部分のばらつきから生じる。
【００１１】
個々の走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の相違した走行時間は、本発明の第１の構成によれば、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値の入力が、相違した走行時間に適合させられるように行なわれる。走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の少なくとも１つの入力は、別の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の少なくとも１つに対して調節可能な時間だけ遅延させられるように行なわれる。これにより、記憶された走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の全ての瞬間値が、走査位置Ａにおいて同時に発生する走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値であることが補償されている。従って、走査位置Ａにおける瞬間値の発生と記憶装置要素１３，１４，１５内への入力との間の時間的な遅延は、全ての走査路Ｋ，Ｋ２，Ｋ３に対して一定の値に調節することができる。その際、この時間のズレは、位置の値の内部補間方法又は外部補間方法による後続の計算において、考慮し、補償することができる。
【００１２】
共通の入力命令Ｔを個々に遅延させるために、デジタルに調節可能なディレイラインの形態の遅延成分２０，２１，２２が設けられており、従って、共通の入力命令Ｔは、入力命令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３として、個々に適合させられ遅延させられて記憶装置要素１３，１４，１５に付与される。
【００１３】
その際、入力された走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の全ての瞬間値は、同時に走査位置Ａにおいて発生する瞬間値から結果として生じることが保証されているように、遅延成分２０，２１，２２が調整されていることが重要である。即ち、内部補間ユニット１６は、全ての走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３に対し、共通の入力命令Ｔと、走査位置Ａにおける全ての走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値の発生との間の一定の遅延を見る。本発明による措置によって、入力命令Ｔもしくは命令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の伝達の相違した遅延も、考慮され相殺される。
【００１４】
遅延成分２０，２１，２２の遅延は、入力命令Ｔの発生と、記憶された走査位置Ａにおける走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値の発生との間の時間のズレが、結果として何ら生じないように調節することができる。その際、走査位置Ａから出発して記憶装置要素１３，１４，１５に至るまでの−即ち走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の−走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれの走行時間は、正確に、それぞれの遅延成分２０，２１，２２内の共通の入力命令の調節された遅延時間に相当する。
【００１５】
記憶装置要素１３，１４，１５は、アナログ−デジタル変換器とすることができ、このアナログ−デジタル変換器は、入力命令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の時点で瞬間的に発生する走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のアナログ値を収容し、Ａ／Ｄ変換する。しかしながらまた記憶装置要素１３，１４，１５は、サンプリング要素及びホールディング要素とすることもでき、この記憶装置要素は、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値を入力命令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の時点で記憶し、内部補間ユニット１６を任意に使用可能にする。記憶装置要素１３，１４，１５は、走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の任意の位置に配設することができ、その際、この走査路に付設された遅延成分２０，２１，２２は、それぞれ、走査位置Ａと記憶装置要素１３，１４，１５との間で発生する個々の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の走行時間の差を相殺する。
【００１６】
内部補間ユニット１６は、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の信号周期を比較的小さいステップに分割する。この分割は、互いに位相をずらされた走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のアナログ又はデジタルの瞬間値に基づいて行なわれる。これに対し、市販の内部補間ユニット１６は、９０°だけ互いに位相をずらされた正弦波形の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を使用する。従って、１２０°だけ互いに位相をずらされた３つの走査信号を、内部補間の前に、９０°だけ互いに位相をずらされた走査信号へと変換すること、また、この走査信号を、公知の方法で、抵抗連鎖、アークタンジェント計算機（ａｒｃｔａｎ−Ｒｅｃｈｎｅｒ）又は図表内部補間を有するアナログ又はデジタル作動する内挿ユニット１６に供給することが有利である。
【００１７】
測定精度の要求が高い場合、例えばウエハステッパの場合、測定箇所においては、熱源が何ら配設されるべきではない。従って、光源３、光電検出器７，８，９及び増幅器１０，１１，１２のような稼動中の構成要素は、測定箇所から離間させて配設されるべきである。光の伝達は、導波管４，５，６を介して行なわれ、これらの導波管の内のいくらかは、図１もしくは図２において概略的に図示されている。しかしながら本発明によって、測定装置の測定精度は、導波管４，５，６がなくても改善される。何故なら、光電検出器７，８，９及び別の電気的な構成要素１０，１１，１２も、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の走行時間に影響を与えるからである。
【００１８】
本発明は、最適に操作可能なスケール１を有する光電式位置測定装置において使用可能であることが特に有利であり、しかしながらまたこの位置測定装置は、干渉計においても、磁気的、容量的並びに誘導的に操作可能な分割目盛り部においても使用可能である。
【００１９】
遅延成分２０，２１，２２が生じさせる時間のズレは、例えば測定作業の前に確定され、調節される。この調節は、校正測定によって行ない、測定作業において適合させることができ、従って動的な走行時間変更も、例えば増幅器１０，１１，１２の周波数依存性又は温度ドリフトによって相殺することができる。また時間のズレは、所望の一定の値に調節することもできる。
【００２０】
遅延成分２０，２１，２２の時間遅延の調節は、図示された例にあっては計算機２３によって行なわれ、従って、校正サイクルにおける静的な遅延時間の調整以外に、動的な適合も可能である。その際、調節すべき遅延は、予め算定され、かつ校正記憶装置（図表）２４においてファイルされた測定値によって、及び／又は、入力周波数に依存した増幅器１０，１１，１２の走行時間のような個々の影響の公知の動作によって形成される。
【００２１】
図１には、動的な校正が概略的に図示されている。位置測定値Ｐ又は走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の１つに基づいて、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の周波数ｆが算定され、この周波数に依存して、遅延成分２０，２１，２２の遅延時間が調節される。更に、例えば温度ｔのような外的影響は、センサ２５を介して測定され、この温度に依存して遅延時間が変更される。
【００２２】
遅延時間の周波数に依存した適合の他の可能性は、走査路のための図２に図示されている。その際、走査信号Ｓ１の周波数が検出され、この走査信号に依存して、遅延成分２０の遅延時間が動的に変更される。このため、周波数カウンタ１７並びに場合によっては記憶装置１８が設けられており、この記憶装置は、遅延成分２０に、走査信号Ｓ１の瞬間の周波数に依存して、予め検出され、かつ記憶された遅延時間を付設する。
【００２３】
遅延成分２０，２１，２２は、デジタル又はアナログの要素である。アナログの作業様式においては、記憶装置１８が、図２より、周波数−電圧変換器によって代替されている。
【００２４】
走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の現在の走行時間の測定をするため、図３によれば、走査位置Ａにおいて、パルスＩが、例えば既存の光源３又は付加的な光源によって開閉される。開閉されるパルスＩは、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と同じ区間を通過し、これにより同じ遅延時間を得る。この実施例は、走査路の１つＫ１のための図３に図示されている。パルスＩは、入力命令としても使用され、ここでは同様に、標準の測定作業における入力命令Ｔと同じ区間を通過する。記憶装置要素１３において発生する入力命令Ｔと、記憶装置要素１３において走査路Ｋ１を介して（要素７，１０，１３を介して）得られるパルスＩとの間の時間を測定することによって、必要な遅延時間を算定することができる。
【００２５】
繰り返されるパルスＩの開閉及び遅延成分２０の遅延時間の変位によって、瞬間値の記憶は、パルスＩの発生に応じてずらされる。遅延時間は、記憶される走査信号Ｓ１の瞬間値がパルスＩに基づいて上昇するまで高められる。その際入力は、上昇するパルスＩの立上がりに調節されており、調節された遅延成分２０の遅延時間は、走査路Ｋ１内のパルスＩの走行時間に相当する。遅延時間は、入力された瞬間値が最大となるまで高めることもできる。走行時間の算定は、収容されたパルスＩのジオメトリ上の重心を計算することによって設定することができる。これにより、検定測定の平均化が行なわれ、遅延成分２０，２１，２２のエラー、ノイズ及び走査時点のジッタが低減される。特に、個々の走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の間の走行時間は、相関方法によって非常に正確に調節することができる。
【００２６】
走査路Ｋ１内のパルスＩの結合の別の可能性は、図４に図示されている。光電検出器７に対して並行に、パルスＩが供給される。
【００２７】
これに対して選択的に、図５によれば、パルスＩが増幅器１０の第２の入力部に置かれる。
【００２８】
スケールを有する位置測定装置においてパルスＩの発生は、スケールを適当に構造化することによって行なうことができる。干渉計の場合には、パルスＩを発生させるためのレーザ光源を変調させることができる。
【００２９】
走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の１つにおける周波数に依存した走行時間を算定するために、走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の異なる周波数の検査信号Ｉが供給される。記憶装置要素１３，１４，１５において発生する走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を変化させることに基づいて、周波数に依存した走行時間を結論付けをすることができる。
【００３０】
まとめると、本発明の第１の構成は、即ち、位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させる方法段階と、走査位置（Ａ）から走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を介して記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のそれぞれを伝達する方法段階と、入力時点で記憶装置要素（１３，１４，１５）において発生する瞬間値を記憶する方法段階と、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成する方法段階とを有する位置設定をするための方法であって、この方法にあっては、少なくとも２つの走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の走行時間が相違しており、相違した走行時間に適合させられた時点で記憶が行なわれ、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする方法に関する。
【００３１】
本発明の第１の構成は、まとめると、位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させるための走査位置（Ａ）と、それぞれの走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）に走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）及び記憶装置要素（１３，１４，１５）が付設されている、走査位置（Ａ）から記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を伝達するための走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）と、記憶装置要素（１３，１４，１５）内に収容された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成するための評価ユニット（１６）とを有する位置測定装置であって、走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値の記憶を、相違した時点で走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の相違した走行時間を補償するために指示し、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする手段（２０，２１，２２）が設けられている位置測定装置にも関する。
【００３２】
上記の本発明の第１の構成は、走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内に、周波数に依存した付加的な構成要素が何ら収容されていないという利点を、また、限定された立上がり及び限定された振幅を有するパルスＩの時間遅延が、非常に正確に調節可能であるという利点を有する。
【００３３】
図６によって、位置測定装置の第２の実施例が説明される。相違した走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内の走行時間の相殺は、走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３内へと収容された走行時間成分３０，３１，３２によって行なわれる。構造は、十分に、第１の位置測定装置に相応し、従って、同じ作用をする構成要素は、全ての例において同じ符号を備えている。走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の走行時間は、静的に設けられるか、動的に、走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の少なくとも１つの瞬間的な周波数に依存して調整され、従って、記憶された走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の全ての瞬間値は、走査位置Ａにおいて同時に発生する走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の瞬間値である。従って、走査位置Ａにおける瞬間値の発生と、記憶装置要素１３，１４，１５内への入力との間の時間的な遅延は、全ての走査路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３に対して一定の値に調節することができる。その際、この時間のズレは、位置の値の内部補間方法又は外部補間方法による後続の計算において、考慮し、補償することができる。
【００３４】
まとめると、本発明の第２の構成は、即ち、位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させる方法段階と、走査位置（Ａ）から走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を介して記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のそれぞれを伝達する方法段階と、入力時点で記憶装置要素（１３，１４，１５）において発生する瞬間値を記憶する方法段階と、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成する方法段階とを有する位置設定をする方法であって、この方法にあっては、走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の相違した走行時間が、遅延させた個々の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）によって相殺され、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする方法に関する。
【００３５】
本発明の第２の構成は、まとめると、位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させるための走査位置（Ａ）と、それぞれの走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）に走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）及び記憶装置要素（１３，１４，１５）が付設されている、走査位置（Ａ）から記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を伝達するための走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）と、記憶装置要素（１３，１４，１５）内に収容された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成するための評価ユニット（１６）とを有する位置測定装置であって、走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の走行時間に個々に影響を与え、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする手段（３０，３１，３２）が設けられている位置測定装置にも関する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による第１の位置測定装置を示す。
【図２】
周波数に依存して入力命令を遅延させるための回路を示す。
【図３】
走査路内の走行時間を算定するための装置を示す。
【図４】
走行時間を算定するための第２の装置を示す。
【図５】
走行時間を算定するための第３の装置を示す。
【図６】
本発明による第２の位置測定装置を示す。
【符号の説明】
１ スケール
２ 分割目盛り部
３ 光源
４，５，６ 導波管
７，８，９ 光電検出器
１０，１１，１２ 増幅器
１３，１４，１５ 記憶装置要素
１６ 内部補間ユニット
１７ 周波数カウンタ
１８ 記憶装置
２０，２１，２２ 遅延成分
２３ 計算機
２４ 校正記憶装置
２５ センサ
３０，３１，３２ 走行時間成分
ｆ 周波数
ｔ 温度
Ａ 走査位置
Ｉ パルス
Ｐ 位置測定値
Ｔ 入力命令
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ 走査路
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 走査信号
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ 入力命令
Claims (13)
- 位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させる方法段階と、走査位置（Ａ）から走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を介して記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のそれぞれを伝達する方法段階と、入力時点で記憶装置要素（１３，１４，１５）において発生する瞬間値を記憶する方法段階と、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成する方法段階とを有する位置設定をするための方法において、
少なくとも２つの走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の走行時間が相違しており、相違した走行時間に適合させられた時点で記憶が行なわれ、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とすることを特徴とする方法。 - 位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させる方法段階と、走査位置（Ａ）から走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を介して記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のそれぞれを伝達する方法段階と、入力時点で記憶装置要素（１３，１４，１５）において発生する瞬間値を記憶する方法段階と、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成する方法段階とを有する位置設定をするための方法において、
走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の相違した走行時間が、遅延させた個々の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）によって相殺され、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とすることを特徴とする方法。 - 走査位置（Ａ）において、同じ周期の互いに位相をずらされた周期的な走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）が発生させられ、位置測定値（Ｐ）が内部補間によって形成されるようにすることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
- 瞬間値の入力が、共通の入力命令（Ｔ）によって指示され、その際入力命令（Ｔ）が、少なくとも２つの記憶装置要素（１３，１４，１５）を相違して遅延させられて供給されるようにすることを特徴とする請求項１又は３に記載の方法。
- 瞬間値の入力が、共通の入力命令（Ｔ）によって支持され、その際入力命令（Ｔ）が、記憶装置要素（１３，１４，１５）に遅延させられて供給され、遅延時間が、それぞれの走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走行時間と同じように調節されているようにすることを特徴とする請求項１又は３又は４に記載の方法。
- 遅延時間が、走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間周波数に依存して調節されるようにすることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
- 位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させるための走査位置（Ａ）と、それぞれの走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）に走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）及び記憶装置要素（１３，１４，１５）が付設されている、走査位置（Ａ）から記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を伝達するための走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）と、記憶装置要素（１３，１４，１５）内に収容された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成するための評価ユニット（１６）とを有する位置測定装置において、
走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値の記憶を、相違した時点で走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の相違した走行時間を補償するために指示し、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする手段（２０，２１，２２）が設けられていることを特徴とする位置測定装置。 - 位置に依存した複数の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を発生させるための走査位置（Ａ）と、それぞれの走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）に走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）及び記憶装置要素（１３，１４，１５）が付設されている、走査位置（Ａ）から記憶装置要素（１３，１４，１５）へと走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を伝達するための走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）と、記憶装置要素（１３，１４，１５）内に収容された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値から位置測定値（Ｐ）を形成するための評価ユニット（１６）とを有する位置測定装置において、
走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の走行時間に個々に影響を与え、従って、記憶された走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の瞬間値を、共通の時点で走査位置（Ａ）において発生している瞬間値とする手段（３０，３１，３２）が設けられていることを特徴とする位置測定装置。 - 走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）が、同じ周期の互いに位相をずらされた周期的な走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）であり、評価ユニットが、周期を分割するための内部補間ユニット（１６）であることを特徴とする請求項７又は８に記載の位置測定装置。
- 位相のズレが１２０°又は９０°であることを特徴とする請求項９に記載の位置測定装置。
- それぞれの記憶装置要素（１３，１４，１５）に入力命令（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）が供給されており、この入力命令が、発生する瞬間値の入力を指令すること、入力命令（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）が、共通の入力命令（Ｔ）から導出されており、その際、入力命令（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）の少なくとも１つが、遅延成分（２０，２１，２２）を介して遅延させられた共通の入力命令（Ｔ）であるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の位置測定装置。
- それぞれの記憶装置要素（１３，１４，１５）に、共通の入力命令（Ｔ）を個々に遅延させるための遅延成分（２０，２１，２２）が付設されていることを特徴とする請求項１１に記載の位置測定装置。
- 走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）に付設された遅延成分（２０，２１，２２）の遅延時間が、それぞれの走査路（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）内の走査信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の走行時間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１２に記載の位置測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10054075A DE10054075A1 (de) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Verfahren zur Positionsbestimmung und Positionsmesseinrichtung |
| PCT/EP2001/011860 WO2002037059A1 (de) | 2000-10-31 | 2001-10-13 | Verfahren zur positionsbestimmung und positionsmesseinrichtung zur ausführung des verfahrens |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004513336A true JP2004513336A (ja) | 2004-04-30 |
| JP2004513336A5 JP2004513336A5 (ja) | 2005-12-22 |
| JP4202751B2 JP4202751B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=7661749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002539770A Expired - Fee Related JP4202751B2 (ja) | 2000-10-31 | 2001-10-13 | 位置設定をするための方法及びこの方法を実施するための位置測定装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7092108B2 (ja) |
| EP (1) | EP1334329B1 (ja) |
| JP (1) | JP4202751B2 (ja) |
| AT (1) | ATE380998T1 (ja) |
| DE (2) | DE10054075A1 (ja) |
| WO (1) | WO2002037059A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10149174A1 (de) * | 2001-10-04 | 2003-04-17 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung |
| WO2003103164A1 (ja) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | 富士通株式会社 | 適応制御装置 |
| DE102004033990B3 (de) * | 2004-07-14 | 2006-04-13 | Siemens Ag | Auswerteverfahren für ein analoges Erstsignal und ein analoges Zweitsignal sowie hiermit korrespondierende Auswerteschaltung |
| MY146107A (en) * | 2006-03-15 | 2012-06-29 | Basf Catalysts Llc | Catalyst composition for reducing gasoline sulfur content in catalytic cracking process |
| KR100979580B1 (ko) * | 2008-02-05 | 2010-09-01 | 에스케이에너지 주식회사 | 경질올레핀 생산용 탄화수소 접촉 분해 촉매 및 그제조방법 |
| EP3124920B1 (de) * | 2015-07-27 | 2017-11-01 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Positionsmesseinrichtung und Verfahren zu deren Betrieb |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2729697A1 (de) * | 1977-07-01 | 1979-01-04 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren zur interpolation |
| DE3024716C2 (de) * | 1980-06-30 | 1986-10-23 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Digitales Längen- oder Winkelmeßsystem |
| DE3412557A1 (de) * | 1984-04-04 | 1985-10-24 | Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf | Laengenmesseinrichtung |
| DE3838291C1 (ja) * | 1988-11-11 | 1990-02-22 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut, De | |
| US5594241A (en) * | 1995-02-07 | 1997-01-14 | Ferrofluidics Corporation | Apparatus and method for jitter attenuation in rotary encoders |
| DE19712622C5 (de) * | 1997-03-26 | 2010-07-15 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Anordnung und Verfahren zur automatischen Korrektur fehlerbehafteter Abtastsignale inkrementaler Positionsmeßeinrichtungen |
| ATE365906T1 (de) * | 1997-04-16 | 2007-07-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmesseinrichtung und verfahren zum betrieb einer positionsmesseinrichtung |
| ATE371167T1 (de) * | 2000-02-17 | 2007-09-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmesseinrichtung und verfahren zu deren betrieb |
| DE10157112A1 (de) * | 2001-11-21 | 2003-06-05 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Kontrollvorrichtung einer Positionsmesseinrichtung |
-
2000
- 2000-10-31 DE DE10054075A patent/DE10054075A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-10-13 AT AT01976310T patent/ATE380998T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-10-13 JP JP2002539770A patent/JP4202751B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-13 DE DE50113384T patent/DE50113384D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-13 US US10/415,718 patent/US7092108B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-13 WO PCT/EP2001/011860 patent/WO2002037059A1/de active IP Right Grant
- 2001-10-13 EP EP01976310A patent/EP1334329B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1334329A1 (de) | 2003-08-13 |
| DE10054075A1 (de) | 2002-05-08 |
| DE50113384D1 (de) | 2008-01-24 |
| US7092108B2 (en) | 2006-08-15 |
| JP4202751B2 (ja) | 2008-12-24 |
| WO2002037059A1 (de) | 2002-05-10 |
| EP1334329B1 (de) | 2007-12-12 |
| US20040026608A1 (en) | 2004-02-12 |
| ATE380998T1 (de) | 2007-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7945821B2 (en) | Time lag measuring device, distance measuring apparatus and distance measuring method | |
| JPH10339650A (ja) | 増分位置測定装置の誤差を含む走査信号を自動的に修正する装置と方法 | |
| US5978743A (en) | Self-calibration method for a sensor | |
| JP5753449B2 (ja) | 光波距離測定方法及び光波距離装置 | |
| JPH0749207A (ja) | 絶対干渉測定方法とこの方法に適したレーザー干渉装置 | |
| EP0316356B1 (en) | Improvements in or relating to measuring | |
| JP6341631B2 (ja) | エンコーダ | |
| JP2001510573A (ja) | 回転体をバランスさせるための方法 | |
| JP4202751B2 (ja) | 位置設定をするための方法及びこの方法を実施するための位置測定装置 | |
| US6462823B1 (en) | Wavelength meter adapted for averaging multiple measurements | |
| JPH08105712A (ja) | 光波距離計 | |
| JPH0933206A (ja) | 測定装置用リアルタイム補正システムおよびその補正方法 | |
| JP3703454B2 (ja) | ディジタル遅延補償が施されるレーザ測定システム | |
| JP6393289B2 (ja) | レーザドップラ速度計の校正システム及び校正方法 | |
| JP7504907B2 (ja) | 層厚を決定するための装置および前記装置の操作方法 | |
| JP6388384B2 (ja) | 計測装置、および処理装置 | |
| JP2019203708A (ja) | 位置測定装置 | |
| JPH09178459A (ja) | 変位検出装置 | |
| JPH063362B2 (ja) | 能動型干渉計 | |
| JP2018173406A (ja) | 座標測定装置を動作させる方法 | |
| JPH09178425A (ja) | 計測装置 | |
| JP4401016B2 (ja) | リニヤスケールにおける原点信号の設定装置及び設定方法 | |
| Yanushkin et al. | An experimental investigation of guidance errors in measuring instruments at the illuminance extremum of a union of rasters | |
| JP2002243501A (ja) | エンコーダ出力信号の自動調整装置 | |
| JP2884117B2 (ja) | 寸法測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040817 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040817 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070320 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070903 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070910 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20071004 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20071012 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071101 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080215 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080930 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081009 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4202751 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131017 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |