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1. WO2010023017 - OPTISCHE POSITIONSMESSEINRICHTUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2010/023017
Veröffentlichungsdatum 04.03.2010
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2009/058667
Internationales Anmeldedatum 08.07.2009
Antrag nach Kapitel 2 eingegangen 02.02.2010
IPC
G01D 5/38 2006.1
GSektion G Physik
01Messen; Prüfen
DMessen, nicht besonders ausgebildet für eine spezielle Veränderliche; Einrichtungen oder Instrumente zum Messen von zwei oder mehr Veränderlichen, soweit nicht von einer anderen Unterklasse umfasst; Tarifmessgeräte; Übertragungs- oder Umwandlungseinrichtungen, die nicht für eine spezielle Veränderliche besonders ausgebildet sind; Messen oder Prüfen, soweit nicht anderweitig vorgesehen
5Mechanische Vorrichtungen zur Übertragung des Ausgangssignals eines Abtast-Elements; Einrichtungen zum Umformen des Ausgangssignals des Abtast-Elements in eine andere Veränderliche wobei die Art und Beschaffenheit des Abtast-Elements nicht die Mittel des Umformens bedingt; Messgrößenumwandler, die nicht für eine besondere Veränderliche ausgebildet sind
26unter Verwendung von optischen Mitteln, d.h. unter Verwendung von infrarotem, sichtbarem oder ultraviolettem Licht
32mit Abschwächung oder ganzer oder teilweiser Abdeckung von Lichtstrahlen
34Erfassen der Lichtstrahlen mit Fotozellen
36Umformung von Licht in Impulse
38durch Beugungsgitter
CPC
G01D 5/38
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
DMEASURING 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
5Mechanical 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
26characterised by optical transfer means, i.e. using infra-red, visible, or ultra-violet light
32with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
34the beams of light being detected by photocells
36Forming the light into pulses
38by diffraction gratings
Anmelder
  • DR. JOHANNES HEIDENHAIN GMBH [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • HERMANN, Michael [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • HERMANN, Michael
Gemeinsamer Vertreter
  • DR. JOHANNES HEIDENHAIN GMBH
Prioritätsdaten
10 2008 044 858.328.08.2008DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) OPTISCHE POSITIONSMESSEINRICHTUNG
(EN) OPTICAL POSITION MEASURING DEVICE
(FR) DISPOSITIF OPTIQUE DE MESURE DE POSITION
Zusammenfassung
(DE) Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Positionsmesseinrichtung zur Erfassung der Position von zwei relativ zueinander in mindestens einer Messrichtung beweglichen Objekten. Die Positionsmesseinrichtung weist eine Maßverkörperung auf, die mit einem der beiden Objekte verbunden ist, die eine sich in Messrichtung erstreckende Inkrementalteilung sowie mindestens eine Referenzmarkierung an einer Referenzposition besitzt. Die Referenzmarkierung umfasst zwei zu einer Referenzmarkierungs-Symmetrieachse spiegelsymmetrisch angeordnete Referenzmarkierungs-Teilfelder, die jeweils aus einer sich in Messrichtung erstreckenden Struktur mit einer sich örtlich veränderlichen Teilungsperiode bestehen. Ferner weist die Positionsmesseinrichtung eine Abtasteinheit auf, die mit dem anderen der beiden Objekte verbunden ist und der Abtastmittel zugeordnet sind, die zur Erzeugung mindestens eines Referenzsignals an der Referenzposition dienen. Die Abtastmittel umfassen mindestens eine divergent in Richtung der Maßverkörperung abstrahlende Lichtquelle sowie eine Detektoranordnung mit Elementen, die entlang der Messrichtung derart angeordnet sind, dass sich ausgehend von einer zentralen Detektoranordnungs-Symmetrieachse in Messrichtung die Mittenabstände zwischen benachbarten Elementen in der gleichen Richtung verändern wie ausgehend von der Referenzmarkierungs-Symmetrieachse die Teilungsperioden der Strukturen in den Referenzmar kierungs-Teilfeldern.
(EN) The present invention relates to an optical position measuring device for detecting the position of two objects that are movable relative to each other in at least one measuring direction. The position measuring device has a material measure connected to one of the two objects, said measure comprising an incremental scale extending in the measuring direction, and at least one reference marking at a reference position. The reference marking comprises two reference marking partial fields being disposed mirror-symmetrically relative to a reference marking symmetry axis, each of said partial fields consisting of a structure, extending in the measuring direction, having a locally changing graduation period. The position measuring device further has a scanning device connected to the other of the two objects, wherein scanning means are associated with the scanning device, said means being used for generating at least one reference signal at the reference position. The scanning means comprise at least one light source that emits in a divergent manner in the direction of the material measure, and a detector arrangement having elements that are disposed along the measuring direction such that starting from a central detector arrangement symmetry axis and extending in the measuring direction, the center distances between adjacent elements change in the same direction as they do starting from the reference marking symmetry axis of the graduation periods of the structures in the reference marking partial fields.
(FR) La présente invention porte sur un dispositif optique de mesure de position, pour détecter la position de deux objets mobiles l'un par rapport à l'autre dans au moins une direction de mesure. Le dispositif de mesure de position comprend une mesure matérialisée, qui est reliée à l'un des deux objets, qui possède une graduation incrémentielle s'étendant dans la direction de la mesure, ainsi qu'au moins un marquage de référence sur une position de référence. Le marquage de référence comprend deux zones partielles de marquage de référence, disposées en symétrie spéculaire par rapport à un axe de symétrie du marquage de référence, zones dont chacune est constituée d'une structure, s'étendant dans la direction de la mesure, comportant une période de graduation localement variable. En outre, le dispositif de mesure de position comprend une unité de balayage, qui est reliée à l'autre des deux objets, et à laquelle sont affectés des moyens de balayage, qui servent à produire au moins un signal de référence concernant la position de référence. Les moyens de balayage comprennent au moins une source lumineuse émettant un faisceau divergent dans la direction de la mesure matérialisée, ainsi qu'un dispositif détecteur comportant des éléments qui sont disposés dans la direction de mesure de telle sorte qu'en partant d'un axe de symétrie central du dispositif détecteur, les distances centre à centre, entre des éléments voisins, varient dans la direction de la mesure, dans le même sens, en partant de l'axe de symétrie du marquage de référence, que les périodes de graduation des structures dans les zones partielles du marquage de référence.
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