【手続補正書】
【提出日】平成16年5月27日(2004.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】位置測定装置及び位置測定装置を作動させるための方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の位置測定装置に関する。更に、本発明は、請求項１９の上位概念に記載の位置測定装置を作動させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の位置測定装置は、互いに可動の２つの対象の相対変位の関する増分信号以外に、しばしばいわゆる参照パルス信号も供給する。これらの信号を介して、互いに可動の対象の相対位置が一定である場合、位置測定の正確な絶対関係を形成することができる。参照パルス信号を発生させるため、位置測定装置のスケールの側では、１つ又は複数の位置に参照マーク部を有する場が配設されている。スケール上の参照マーク部の配設に関して、一連の公知の可能性がある。
【０００３】
従って、例えば、特許文献１からは、スケール上の参照マーク部を横から増分式目盛を有する目盛トラックに隣接するように配設することが公知である。しかしながら、この場合は、スケール又は走査平面に対して垂直な軸を中心としたスケール及び走査ユニットの不測の捩れが生じた場合に、増分式信号の一定の周期に対する参照パルス信号の正確な対応が通常はもはや保証されていないことが問題である。
【０００４】
これ以外には、ほぼ特許文献２で提案されているように、参照マーク部を直接増分式目盛を有するトラックへと統合すること、その際、参照パルス信号を直接増分式目盛から導き出すことも可能である。このような配設は、増分式信号に対する参照パルス信号の対応に関する特別な利点を提供する。何故なら、上で述べたスケール及び走査ユニットの捩れが生じた場合でも、常に正確な対応が保証されたままであるからである。参照マーク部としては、増分式目盛におけるスケール上の所望の参照位置において、例えば、増分式目盛の省略された１つ又は複数のウェブ又は線を使用することができ、即ち、増分式目盛を有するトラックは、参照パルス信号を発生させるために、１つ又は複数の一定の位置において、光学特性に関する不連続を備える。
【０００５】
更に、増分式目盛を有するトラックへの参照マーク部の統合に関する別の変形例は、特許文献３又は特許文献４から公知である。これらの刊行物では、増分式目盛において参照マーク部を非周期的な線又はウェブの列として形成するか、しかしながら変更された光学特性を有する領域を残りの増分式目盛と区別される参照マーク部として利用することが提案される。
【０００６】
しかしながら、基本的には、これにより周期的な増分式信号もこの位置で外乱を受けることが、増分式目盛への参照マーク部の統合において問題であることが分かった。何故なら、参照パルス信号のための十分な検出の確実性が保証されざるを得ないからである。特に、更にまたそのできるだけ良好な信号品質を前提とする増分式信号の高度な補間が望まれる場合には、増分式信号が参照位置において明らかに理想的な信号形状から逸脱する場合に困難が生じる。
【０００７】
更に、特許文献５からは、領域情報を発生させるために、即ち、スケール参照位置のどちら側に走査ユニットが直接存在するかを識別のために、スケール上に配設されているに過ぎないトラックから参照パルス信号を発生させることが公知である。異なった２つの領域間の移行部では、相応の領域信号から参照パルス信号も発生させることができる。しかしながら、ここでは、この位置における参照パルス信号の正確な検出が問題となる。
【特許文献１】米国特許第４，２６３，５０６号明細書
【特許文献２】米国特許第３，９８５，４４８号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第３５  ３６  ４６６号明細書
【特許文献４】米国特許第４，８６６，２６９号明細書
【特許文献５】独国特許第４１  １１  ８７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の第１の課題は、増分式目盛を有するトラックからの参照パルス信号の発生を可能にする位置測定装置を提供することである。この場合、増分式信号発生部は、できるだけ僅かにしか外乱を受けるべきでない。
【０００９】
更に、本発明の第２の課題は、特に領域信号を有するトラックから参照パルス信号を正確に発生させるために適している位置測定装置を作動させるための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の課題は、請求項１を特徴付ける部分における特徴を有する位置測定装置によって解決される。
【００１１】
本発明による位置測定装置の有利な実施形は、請求項１に従属する請求項で述べられている措置から得られる。
【００１２】
第２の課題は、請求項１９を特徴付ける部分における特徴を有する方法によって解決される。
【００１３】
位置測定装置を作動させるための本発明による方法の有利な実施形は、請求項１９に従属する請求項に述べられている措置から得られる。
【００１４】
本発明によれば、位置測定装置内に、今や、増分式目盛の異なった部分が、測定区間に沿って異なった周期的な横断下部構造を備え、これらの横断下部構造が、入射する光束の偏向を異なった空間方向に行なう。この場合、各部分には、異なった偏向作用を有する異なった横断下部構造が対応している。隣接する部分の間の移行領域には、横断下部構造の光学的な偏向作用に関する不連続が存在し、この不連続は、この位置において参照パルス信号を、即ち参照位置を、発生させるために利用される。このため、走査ユニットの側には、少なくとも２つの参照パルス検出器要素が異なった空間方向に配設されている。参照パルス検出器要素には、参照パルス部分信号が付与され、これらの参照パルス部分信号の処理から、所望の参照パルス信号が結果として生じる。
【００１５】
参照パルス信号発生部のこの様式によって、周期的な増分式目盛が、参照位置においてもその周期性において外乱を受けず、従って、結果として生じる増分式信号も、参照パルス信号の発生部によって外乱を受けない。特に、増分式信号も、参照パルス信号の本発明による発生部に基づいて好ましくない強度損失を何ら受けない。
【００１６】
位置測定装置の僅かな構造サイズ及び危険のない組立てに関する増分式目盛から導き出される参照パルス信号の利点以外に、本発明による措置に基づいて別の利点が得られる。
【００１７】
従って、今や別の追加措置を講じることなく参照パルス部分信号から、参照マーク部のどちら側にもしくはどの領域に走査ユニットが直接存在するかという情報もこれに関連して発生させることができる。従って、参照パルス部分信号は、いわゆる領域信号としても評価することができる。更に、参照パルス部分信号の処理のやり方によって、結果として生じる矩形の参照パルス信号の所望の幅は、一定に調節すること及び増分式信号の信号周期に調節することができる。
【００１８】
この場合、少なくとも１つの第１及び第２の領域信号を発生させる場合、及び第１の領域信号又はこれから導き出される別の領域信号と、第２の領域信号又はこれから導き出される別の領域信号との間で行なわれる比較から、参照パルス信号が発生可能である。
【００１９】
当然、本発明による措置は、ロータリ式の位置測定装置においても、リニヤ式の位置測定装置においても使用することができる。
【００２０】
更に、入射光位置測定装置も、透過光位置測定装置も、本発明により構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の更なる利点並びに詳細は、添付図を基にした実施例の以下の説明から分かる。
【００２２】
図１には、概略化された形で、本発明による位置測定装置の実施例が断面図に図示されている。この場合、示された位置測定装置の変形例は、回転軸１を中心とした互いに可動の２つの対象の回転運動を検出するために使用され、それぞれ両方の対象の一方と結合されているスケール１０並びに操作ユニット２０を有する。両方の対象が互いに相対的に可動である測定方向ｘは、この場合、回転軸１に対して回転対称に整向されている。
【００２３】
スケール１０は、部分ディスクとして形成されており、この部分ディスクは、ディスク状の担持要素１１から成り、この担持要素上に、増分式目盛を有するトラック１２が円形に周方向に配設されている。図１では詳細には認識可能でない増分式目盛は、測定方向ｘに増分式目盛周期ＴＰＩＮＣ  で周期的に配設される異なった光学特性を有する部分領域の連続から成る。この場合、部分領域は、長手方向の広がりを、測定方向ｘに対して垂直に整向されている方向ｙに有する。増分式目盛の具体的な形成に関しては、図３のａ及びｂの以下の説明を参照のこと。
【００２４】
この例では、増分式目盛が、透過光位相目盛として形成されており、即ち、連続する部分領域が、それぞれ１つの異なるように位相をずらす、通過する光束に対する光学作用を備え、担持要素１１はガラスから成る。走査ユニット２０の側には、光源２１が配設されており、更に、走査ユニット２０は、走査目盛２２．１，２２．２並びに複数の検出器要素２３〜２７を有し、これらの検出器要素は、異なった走査信号を発生させるために使用される。この場合、符号２３で、単に概略化されて図示された増分式信号検出器要素が指示され、この増分式信号検出器要素は、周期的な増分式信号ＩＮＣを検出するために使用される。増分式信号検出器要素２３は、公知のやり方では、いわゆる構造化された検出器装置としてか、又はしかしながら個々の複数の光学要素を有する装置として形成することができる。増分式信号検出器要素２３によって、公知のやり方では、それぞれ９０°だけ位相のずれた４つの、もしくはそれぞれ１２０°だけ位相のずれた３つの増分式信号が発生させられ、これらの増分式信号は、更にまた、９０°だけ位相のずれた２つの増分式出力信号に接続される。しかしながら、以下では、簡単のために、単に周期的な増分式信号ＩＮＣを話題にする。
【００２５】
符号２４，２５，２６，２７で、参照パルス検出器要素を示し、これらの参照パルス検出器要素に、複数の参照パルス部分信号ＲＥＦ１  〜ＲＥＦ４  が付与され、これらの参照パルス部分信号の処理から、最終的に参照パルス信号ＲＥＦが発生させられ、これは、以下で、更に詳細に説明する。参照パルス検出器要素２４〜２７としては、公知の光学要素が使用される。
【００２６】
位置測定装置によって発生させられる増分式信号ＩＮＣ及び参照パルス信号ＲＥＦは、最後に、次の処理をするための−図示されてない−後続の評価ユニットのため、例えば数値制御の工作機械制御部のために使用可能である。
【００２７】
本発明による参照パルス信号の発生部を詳細に説明するために、今や、次の図の説明を参照する。この場合、図２は、本発明による位置測定装置における異なった走査光路の透視図法による概略図を示す。
【００２８】
−図２には図示されてない−光源から来る光束Ｓは、部分ディスクとして形成されたスケール１０上で増分式目盛を有するトラック１２に当たる。この場では、増分式目盛の照明が、特に、小さい直径だけを備えている視準された光束Ｓによって行なわれることを述べるべきである。増分式目盛は、図２では詳細に図示されておらず、これに関しては、後続の図３のａ及びｂを参照のこと。
【００２９】
増分式信号ＩＮＣを発生させるため、入射する光束Ｓは、増分式目盛における回折によって２つの部分光束Ｓ＋１及びＳ−１に分割され、これらの部分光束は、異なった２つの空間方向に伝播する。走査ユニットの側では、両方の部分光束Ｓ＋１及びＳ−１が、それぞれ１つの走査目盛２２．１，２２．２に当たる。走査目盛２２．１，２２．２によって、部分光束Ｓ＋１及びＳ−１は、同様に再び回折によって偏向され、増分式信号検出器要素２３が配設されている検出面において干渉させられる。増分式信号検出器要素２３には、スケールと走査ユニットとの相対運動が行なわれた場合に、即ち回転軸１を中心とする回転が行なわれた場合に、周期的に変調された増分式信号ＩＮＣが付与され、この増分式信号は、公知のやり方で次の処理をすることができる。
【００３０】
周期的な増分式信号ＩＮＣ以外に、本発明による措置によれば、更に少なくとも１つの位置もしくは参照位置ｘＲＥＦ  においても測定区間ｄに沿って参照パルス信号ＲＥＦを発生させることができる。参照パルス信号ＲＥＦによって、絶対関係を測定の間に形成することができ、その際、この絶対関係には、後続の増分式測定が関連させられる。
【００３１】
この目的のため、少なくとも１つの位置もしくは参照位置における光学特性に関する不連続によって参照パルス信号ＲＥＦを発生させるために、増分式目盛の一定の形成が行なわれる。本発明を更に説明するため、この場では、スケール１０に対する平面図もしくは参照位置ｘＲＥＦ  におけるスケールの部分拡大部を示す図３のａ及びｂの参照を指摘しておく。
【００３２】
基本的に、本発明による位置測定装置における増分式目盛は、増分式目盛周期ＴＰＩＮＣ  で測定方向ｘに周期的に配設された異なった光学特性を有する部分領域ＴＢ１，ＴＢ２から成る。この場合、部分領域ＴＢ１，ＴＢ２は、長手方向の広がりを、測定方向ｘに対して垂直に整向されている方向ｙに備えている。
この例では、増分式目盛が、測定区間の第１の部分Ｄ１  において更に第１の横断下部構造を備え、この横断下部構造は、この横断下部構造に入射する光束を、少なくとも１つの第１の空間方向に偏向させる。図２，３のａ及びｂにおいて図示された実施例の場合、第１の部分Ｄ１  は、部分ディスクもしくは増分式目盛の左の１８０°の円形セグメントにわたって延在する。第１の部分Ｄ１  に隣接する第２の部分Ｄ２  においては、増分式目盛が、第２の横断下部構造を備え、この横断下部構造は、入射する光束を、少なくとも１つの第２の空間方向に偏向させる。第２の空間方向は、第１の空間方向とは異なっている。従って、図示された例では、増分式目盛の右の１８０°の円形セグメントが、測定区間の第２の部分Ｄ２  である。従って、第１及び第２の部分Ｄ１  とＤ２  との間には、移行領域において、増分式目盛のそれぞれの横断下部構造の光学的な偏向作用に関する不連続が存在し、この不連続は、最終的に、この位置で参照パルス信号ＲＥＦを発生させるためだけに利用される。
【００３３】
増分式目盛における横断下部構造は、特に図３のｂで認識可能であるように、それぞれ部分領域ＴＢ１，ＴＢ２の長手方向の広がりの方向ｙに沿った一定の偏向目盛周期ＴＰＴＲＡＮＳ，１  ，ＴＰＴＲＡＮＳ，２  を有する周期的な構造体として形成されている。この場合、第１の部分Ｄ１ における第１の横断下部構造は、第１の偏向目盛周期ＴＰＴＲＡＮＳ，１  を備えており、第２の部分における第２の横断下部構造は、第１の偏向目盛周期ＴＰＴＲＡＮＳ，１  とは区別される第２の偏向目盛周期ＴＰＴＲＡＮＳ，２  を備えている。
【００３４】
図２における図から明らかであるように、測定区間の第１の部分Ｄ１  における横断下部構造は、入射する光束Ｓの第１の空間方向ＲＲ１への偏向を行なう。第１の空間方向ＲＲ１へと偏向された光束は、符号ＳＴ１で示す。測定区間の第２の部分Ｄ２  における横断下部構造は、入射する光束Ｓの第２の空間方向ＲＲ２への偏向を行なう。第２の空間方向ＲＲ２へと偏向された光束は、符号ＳＴ２で示す。図２には、図説のために、両方の空間方向ＲＲ１，ＲＲ２へと偏向された光束ＳＴ１，ＳＴ２が図示されており、これは、実際には両方の部分Ｄ１  とＤ２  の間の移行領域内で生じるに過ぎない。
【００３５】
両方の空間方向ＲＲ１及びＲＲ２に、それぞれ参照パルス検出器要素２４，２５が配設されており、これらの参照パルス検出器要素は、これらの空間方向ＲＲ１，ＲＲ２へと偏向された光束を検出し、これらの参照パルス検出器要素に、参照パルス部分信号ＲＥＦ１  ，ＲＥＦ２  が付与され、これらの参照パルス部分信号の処理から、参照パルス信号ＲＥＦは、基本的に発生させることができる。
【００３６】
以下では、この例での参照位置ｘＲＥＦ  における参照パルス信号ＲＥＦの発生の基本にある原理を説明する。
光源から来る光束Ｓがもっぱら増分式目盛の第１の部分Ｄ１  を走査もしくは通過する間は、この部分における横断下部構造によって第１の空間方向ＲＲ１への偏向だけが行なわれ、即ち、第１の参照パルス検出器要素２４に作用する光束ＳＴ１が結果として生じる。第１の参照パルス検出器要素２４だけが、この測定段階で入射する光線強度を記録し、これにより、出力部に付与される第１の参照パルス部分信号ＲＥＦ１  を記録する。増分式目盛の第２の部分Ｄ２  の走査を行なう場合は、全く逆の関係が存在し、即ち、第２の空間方向ＲＲ２における第２の参照パルス検出器要素２５だけが、光束ＳＴ２の入射する光線強度を記録するか、もしくはその際、第２の参照パルス検出器要素の出力部に第２の参照パルス部分信号ＲＥＦ２  が付与される。従って、両方の部分Ｄ１  とＤ２  の間の移行領域もしくは参照位置ｘＲＥＦ  では、両方の参照パルス部分信号ＲＥＦ１  ，ＲＥＦ２  に関する特徴的な信号経過が存在し、この信号経過は、本発明により参照パルス信号ＲＥＦを発生させるために利用することができる。
【００３７】
それぞれ１８０°の円形セグメントにわたって延在する測定区間の両方の部分Ｄ１  ，Ｄ２  を含めた図３のａ及びｂの例では、当然、そこで第１の移行領域に向かい合って位置するように配設されている第２の移行領域において、同じやり方で参照パルス信号ＲＥＦを発生させることができる。
【００３８】
更に、当然、それぞれの測定区間を更に多くの部分へと分解するようにも、また異なった部分の間の移行領域で、それぞれ参照パルス信号を発生させるようにも構成することができる。
【００３９】
この例で使用される、偏向を行なう増分式目盛の横断下部構造は、回折を行なう構造体として形成されており、それぞれ第１又は第２の空間方向ＲＲ１  ，ＲＲ２  への偏向だけを行なう。第１の部分Ｄ１  では、第１の空間方向への光束ＳＴ１の偏向以外に、更にもう１つの第４の空間方向ＲＲ４への光束ＳＴ４の偏向が行なわれ、この空間方向に、同様に参照パルス信号検出器要素２７が配設されている。これと同様に、第２の部分Ｄ２  では、第２の空間方向ＲＲ２への光束ＳＴ２の偏向以外に、もう１つの第３の空間方向ＲＲ３への光束ＳＴ３の偏向が結果として生じ、この空間方向に、同様に参照パルス信号検出器要素２６が配設されている。従って、第１及び第４の空間方向ＲＲ１，ＲＲ４並びに第２及び第３の空間方向ＲＲ２，ＲＲ３は、それぞれ＋１位及び−１位の回折系列に相当し、これらの回折系列へと、両方の部分Ｄ１  ，Ｄ２  のそれぞれの横断下部構造によって相応の偏向が行なわれる。更なる信号処理のために、第１及び第４の参照パルス検出器要素２４，２７並びに第２及び第３の参照パルス検出器要素２５，２６は相互接続される。
【００４０】
図２から明らかであるように、光束の偏向が行なわれる異なった空間方向ＲＲ１〜ＲＲ４によって、測定方向ｘに対して垂直に、また増分式目盛の異なった部分領域ＴＢ１，ＴＢ２の長手方向の広がりの方向ｙに対して平行に整向されている平面が固定される。
【００４１】
増分式目盛は、説明した例では、透過光目盛もしくは位相格子として形成されている。従って、図３のｂにおいて認識可能な増分式目盛周期ＴＰＩＮＣ  で周期的に配設された部分領域ＴＢ１及びＴＢ２は、それぞれ１つの異なった作用を透過させられた光束に加える。
【００４２】
この場では、本発明の枠内で当然選択的に振幅格子もしくは振幅構造も使用することができることを指摘しておく。同様に、当然、選択的に入射光システムを本発明により実現することが可能である。
【００４３】
増分式目盛の横断下部構造は、部分領域ＴＢ１，ＴＢ２を相応に形成することによって構成される。特に、これらの部分領域は、−図３ｂにおいて認識可能であるように−周期的なサイン波形の輪郭制限部を、その長手方向の広がりの方向に、即ちｙ方向に備える。理想的にサイン波形の輪郭制限部の周期性は、それぞれ横断する偏向目盛周期ＴＰＴＲＡＮＳ，１  ，ＴＰＴＲＡＮＳ，２  に相当する。この横断下部構造に基づいて、増分式信号を発生させるために使用される光束の偏向もしくは分解以外に、測定方向ｘに、参照パルス信号ＲＥＦを発生させるための光束の所望の横断偏向も結果として生じる。サイン波形の輪郭制限部の特別な利点として、これに関して、増分式信号の強度が参照パルス信号を発生させることによって極僅かにしか損なわれないことが保証されることを挙げることができる。これに対する理由は、横断格子構造の場所における＋／−１位の縦断方向回折系列の僅かな電界強度である。測定方向ｘにおけるサイン波形の輪郭制限部の広がりは、即ちサイン関数の変調振幅は、考慮される参照マーク及び増分式信号の走査の部分光束のための光強度の分割比を設定する。この分割比は、サイン関数の変調周期を選択することによって望みどおりに調節される。更に、この場合、このように調節される分割比が異なった部分領域ＴＢ１及びＴＢ２においてできるだけ異ならないことに注目すべきである。
図３のｂの例で図示された増分式目盛における適当な横断下部構造の形態以外に、更にまた本発明の枠内の選択的な変形例も使用可能である。
例えば、増分式目盛の部分領域が三角形の輪郭制限部をｙ方向に沿って備える周期的な横断下部構造も使用することができる。
【００４４】
更に、輪郭制限部の変調振幅は、測定方向に隣接する横断下部構造が接触し、このようにしてひし形の構造を有する十字格子が結果として生じるような大きさに選択することができる。
更に、増分式目盛のそれぞれの部分領域には、シリンダ形レンズも測定方向ｘに対して横断方向に偏向させる下部構造として使用することができる。このようなシリンダレンズは、小さい検出器要素に対して横断方向に偏向された回折系列をフォーカスするためにも使用することができる。この場合、増分式信号を発生させるために利用される０位の回折系列は、フォーカスされないかもしくはデフォーカスされる。
【００４５】
本発明の可能な実施形にあっては、増分式目盛周期ＴＰＩＮＣ  ＝４μｍ及び両方の横断方向偏向目盛周期ＴＰＴＲＡＮＳ，１  ＝３．５μｍ，ＴＰＴＲＡＮＳ，２  ＝４．５μｍが選択される。当然、これらのパラメータは、他の方法でも選択することができ、それぞれの走査構成に適合させることができる。
【００４６】
更に、説明した例に対する別の選択的な実施形にあっては、それぞれの測定区間に沿って更に２つより多くの参照位置において参照パルス信号を発生させるように構成することができる。いわゆる間隔的に符号化された参照マークを発生させることも可能である、等々である。
【００４７】
更に、２つだけより多くの異なるように偏向させる横断下部構造を使用するように構成することもできる。従って、ほぼ特に測定区間に沿って複数の参照パルス信号が発生させられる場合には、このようにして一義的な符号化もしくはそれぞれの参照パルス信号の識別も行なうことができる。この場合には、各参照位置に、異なるように偏向させる横断下部構造の間の一定の移行部が一義的に対応する、等々である。
【００４８】
最後に、この場では、常に、参照位置のどちら側に走査ユニットが直接存在するか、もしくは測定区間のどの領域に走査ユニットが直接存在するかを示す情報をこれに関連して発生させることも、この実施例では可能であることを述べておく。これは、それぞれの参照パルス信号検出器要素２４，２５，２６，２７を読み取ることによって行なうことができる。従って、説明した例にあっては第１の参照パルス部分信号ＲＥＦ１  が専ら検出される場合に、走査ユニットは、第１の部分Ｄ１  に存在し、これと同様に、走査ユニットは、第２の参照パルス部分信号ＲＥＦ２ が専ら検出される場合に第２の部分Ｄ２  に存在する、等々であることはほぼ明らかである。従って、参照パルス部分信号ＲＥＦ１  ，ＲＥＦ２  は、いわゆる領域信号としても評価することができる。
【００４９】
図４のａ〜ｃ及び５を基にして、第１の変形例に続いて、どのようにして本発明により発生させられる参照パルス部分信号ＲＥＦ１  〜ＲＥＦ４  からこの例で最終的に所望の参照パルス信号ＲＥＦが発生させられるかを説明する。
【００５０】
図５から分かるように、この実施形にあっては、第１及び第４の空間方向に配設された第１及び第４の参照パルス検出器要素２４，２７が、後に配設された第１の電流−電圧コンバータ２８．１の出力部において、第１の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１が結果として生じるように相互接続され、これと同様に、第２及び第３の空間方向に配設された第２及び第３の参照パルス検出器要素２５，２６が、後に配設された第２の電流−電圧コンバータ２８．２の出力部において、第２の参照パルス和信号ＲＥＦＳ２が結果として生じるように相互接続される。図４のａには、参照位置ｘＲＥＦ  の領域における両方の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２の経過が図示されている。
【００５１】
同様に図４のａから認識可能なように、第１及び第２の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２から、別の追加措置を講じることなく既に、参照位置ｘＲＥＦ  のどちら側に走査ユニットが直接存在するかという情報をこれに関連して得ることができる。従って、両方の第１及び第２の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２は、領域信号としても評価することができる。従って、第１の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１が第２の参照パルス和信号ＲＥＦＳ２よりも大きい間は、この例では、走査ユニットは、参照位置ｘＲＥＦ  の左に存在し、これに対して第１の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１が第２の参照パルス和信号ＲＥＦＳ２よりも小さい場合は、走査ユニットは、参照位置ｘＲＥＦ  の右に存在する、等々である。
【００５２】
この場では、本発明によるやり方で参照パルス信号ＲＥＦを発生させるために、基本的にそれぞれ両方の参照パルス検出器要素の一方２４又は２７もしくは参照パルス検出器要素２５，２６だけが必要であることを述べておく。それぞれ２つの参照パルス検出器要素の使用及び図５による参照パルス検出器要素の相応の接続は、この例では、増大させられた信号強度もしくは改善された外乱の影響に対する不感性を保証するに過ぎない。
【００５３】
引き続き、両方の第１及び第２の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２は、それぞれ２つの増幅ユニット２９．１，２９．２によって所定の増幅因子Ｖ＝（１＋ε）で増幅され、従って、両方の増幅ユニット２９．１，２９．２の出力部に第３及び第６の参照パルス和信号ＲＥＦＳ３，ＲＥＦＳ６が付与される。更に、両方の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２は、２つの減衰ユニット２９．３，２９．４を介して所定の減衰因子Ａ＝（１−ε）で減衰され、従って、両方の減衰ユニット２９．３，２９．４の出力部に第４及び第５の参照パルス和信号ＲＥＦＳ４，ＲＥＦＳ５が付与される。図４のａには、結果として生じる参照位置ｘＲＥＦ  の領域における第３〜第６の参照パルス和信号ＲＥＦＳ３〜ＲＥＦＳ６の経過が図示されている。
【００５４】
その結果、異なった参照パルス和信号ＲＥＦＳ３〜ＲＥＦＳ６から、後続の論理結合によって２つの参照パルス補助信号ＲＥＦＨ１，ＲＥＦＨ２が構成される。この目的のため、第３及び第５の参照パルス和信号ＲＥＦＳ３，ＲＥＦＳ５は、第１のコンパレータユニット３０．１の両方の入力部に供給され、第４及び第６の参照パルス和信号ＲＥＦＳ４，ＲＥＦＳ６は、第２のコンパレータユニット３０．２の入力部に供給される。両方のコンパレータユニット３０．１，３０．２の出力部に、両方の参照パルス補助信号ＲＥＦＨ１，ＲＥＦＨ２が付与され、これらの参照パルス補助信号の参照位置ｘＲＥＦ  の領域における経過は、図４のｂに図示されている。
【００５５】
コンパレータユニット３０．１，３０．２によって、入力側に付与される増幅もしくは減衰された４つの参照パルス和信号ＲＥＦＳ３〜ＲＥＦＳ６からの参照パルス補助信号ＲＥＦＨ１，ＲＥＦＨ２の発生は、以下の比較演算を基に行なわれる。
即ち、
ＲＥＦＳ３＞ＲＥＦＳ５の場合ＲＥＦＨ１＝１
もしくは
ＲＥＦＳ３＜ＲＥＦＳ５の場合ＲＥＦＨ１＝０
及び
ＲＥＦＳ６＞ＲＥＦＳ４の場合ＲＥＦＨ２＝１
もしくは
ＲＥＦＳ６＜ＲＥＦＳ４の場合ＲＥＦＨ２＝０
である。
【００５６】
このように構成された両方の参照パルス補助信号ＲＥＦＨ１，ＲＥＦＨ２から、最後に、結合成分３１による論理的なＵＮＤ結合によって参照パルス信号ＲＥＦが発生させられ、この参照パルス信号は、その際、一定の幅ｂＲＥＦ  を有する矩形信号として得られる。図４のｃには、このようにして結果として生じる矩形信号が図示されている。
【００５７】
図４のａ〜ｃから分かるように、参照パルス信号ＲＥＦを発生させる際には、増幅因子Ｖもしくは減衰因子Ａの適当な選択によって、一定のやり方で、結果として生じる参照パルス信号ＲＥＦの幅ｂＲＥＦ  は調節することができ、このようにして平行して発生させられる増分式信号の周期性に適合させることができる。
【００５８】
説明した例にあっては、上で説明したように、発生させられた第１〜第６の参照パルス和信号がいわゆる領域信号としても機能することができ、これらの領域信号は、それぞれ一義的に参照位置ｘＲＥＦ  に関する走査ユニットの相対位置を識別する。既に冒頭で述べたように、また特許文献５から公知のように、基本的にこのような領域信号は、参照パルス信号を発生させるためにも利用することができる。第１と第２の領域信号の間の移行領域によって、この場合、参照位置ｘＲＥＦ  が限定されている。従って、本発明によれば、参照パルス信号を発生させるために、図４のａ〜ｃ及び５を基にして説明したように、基本的に、上で説明したやり方に対して選択的に発生させられる領域信号も考慮することができる。従って、位置測定装置を作動させるための、特に参照パルス信号ＲＥＦを発生させるための本発明による方法のためには、第１及び第２の領域信号だけが必要であり、これらの領域信号は、参照位置ｘＲＥＦ  の領域において図４のａによる第１及び第２の参照パルス信号和信号ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２と同様な信号経過を備える。少なくとも１つの領域信号の増幅及び減衰によって、更にまた第３及び第４の領域信号を発生させることができる。第１、第３又は第４の領域信号と、第２の領域信号又は場合によってはこれから導き出される領域信号との間の後続の比較によって、更にまた参照パルス信号を発生させることができる。
【００５９】
特に、本発明による方法にあっては、参照パルス部分信号もしくは参照パルス和信号の処理と同様の入力側の領域信号の処理が行なわれる。これは、第２の領域信号からも、この例では減衰及び増幅によって第５及び第６の領域信号が結果として生じ、これらの領域信号は、その際、参照パルス信号を発生させるために、更にまた第１、第３又は第４の領域信号と比較される。
【００６０】
領域信号の増幅及び減衰は、同様に更にまた一定の増幅因子及び減衰因子で行なわれる。これらの因子の選択を介して、最終的に−上で説明したように−結果として生じる参照パルス信号の幅を調節することができる。
【００６１】
発生させるべき領域信号に関する要求として、第１及び第２の領域信号がそれぞれ１つの一義的な信号レベルを両方の領域のそれぞれにおいて備えること、即ち、ほぼ上の例における第１及び第２の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２にとってはその場合であるように、信号レベルは適当に相違させることができることだけを挙げるべきである。
【００６２】
しかしながらまた、第１及び第２の領域信号の発生は、上で説明した例に対して選択的に行なうこともできる。従って、ほぼ、領域信号は、スケール上の独立した領域トラックからも導き出すことができる。例えば、領域トラックは、更にまた２つの部分トラックを有し、これらの部分トラックは、それぞれ互いに相補的に形成されており、例えば参照位置ｘＲＥＦ  の一方の側では完全に透明であるのに対して、参照位置ｘＲＥＦ  の右の領域では不透明に形成されている。両方の部分トラックのそれぞれは、領域信号を発生させるための検出器要素によって走査され、従って、このようなスケール及び走査ユニットの形態の場合でも、参照位置ｘＲＥＦ  の領域において必要な経過を有する領域信号を発生させることができる。
【００６３】
参照パルス信号を発生させるための第２の変形例を、以下では、図６，７並びに８のａ〜ｃを基にして説明する。
【００６４】
この場合、図６は、更にまた、図２において基本的に既に説明したような装置を示す。従って、以下では、上で説明した実施形に対する相違点だけに立ち入る。これに関して、接続に関するブロック回路図を示す図７も参照されたい。上の例に対する相違点にあっては、第１及び第２の参照パルス検出器要素２４，２５もしくはそれぞれの参照パルス部分信号ＲＥＦ１  ，ＲＥＦ２  −あるいは領域信号−の相互接続が行なわれ、従って、後続の第１の電流−電圧コンバータ１２８．１の出力部に、第１の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１が付与される。これと同様に、第３及び第４の参照パルス信号検出器要素２６，２７もしくはそれぞれの参照パルス部分信号ＲＥＦ３  ，ＲＥＦ４  −或いは領域信号−は、後続の第２の電流−電圧コンバータ１２８．２の出力部に、以下では第２の参照パルス和信号ＲＥＦＳ２と呼ぶ信号が結果として生じるように相互接続される。信号ＲＥＦＳ２は、本質的に信号ＲＥＦ３  及びＲＥＦ４  の和に比例し、参照パルス定光信号（Referenzimpuls-Gleichlichtsignal）とも呼ぶこともできる信号である。電流−電圧コンバータ１２８．１，１２８．２をそれぞれ後に配設されている増幅ユニット１２９．１，１２９．２によって、両方の信号ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２の増幅が行なわれる。両方の増幅ユニット１２９．１，１２９．２の出力部に、増幅された第１及び第２の信号ＲＥＦＳ  もしくはＲＥＦＧ  が付与され、参照位置ｘＲＥＦ  の領域におけるこれらの信号の経過は、図８のａ及びｂに図示されている。
【００６５】
図８のｂから認識可能なように、信号ＲＥＦＳ  は、本質的に一定の信号レベルを備えるのに対し、参照位置ｘＲＥＦ  の領域における信号ＲＥＦＳ  の信号レベルは、激しく変化する。従って、所望の参照パルス信号ＲＥＦを発生させるため、信号ＲＥＦＧ  によって、それぞれ一定の信号レベルを有する２つのトリガ信号もしくは参照信号ＴＳ１，ＴＳ２が導き出され、これらの信号は、図８のａに同様に図示されており、信号ＲＥＦＳ  との交点において本来の参照パルス信号ＲＥＦを発生させるために使用される。最後に、これから結果として生じる信号ＲＥＦは、図８のｃに図示されている。
【００６６】
参照パルス信号ＲＥＦを発生させるためのこの変形例の回路技術の実現は、図７から明らかであり、従って、参照パルス信号ＲＥＦは、その入力部に信号ＲＥＦＧ  及びＲＥＦＳ  が付与されるコンパレータユニット１３０の出力部において結果として生じる。コンパレータユニット１３０は、公知のやり方では、例えばウインドコンパレータとして形成されており、その際、付与される信号ＲＥＦＧ  のそれぞれのレベルから、ウインド幅及びこれにより両方のトリガ信号ＴＳ１，ＴＳ２の位置が設定されている。
【００６７】
説明した実施例以外に、当然、本発明の更に別の選択的な形態の可能性がある。
【００６８】
従って、説明した第１の例では、発生させられる第１の参照パルス和信号ＲＥＦＳ１を増幅及び減衰させ、引き続き変更のない第２の参照パルス和信号との論理的な比較演算によって、一定の幅の参照パルス信号を発生させることがほぼ可能である。
【００６９】
更に、両方の参照パルス補助信号は、他の信号の組合せの論理的な比較によっても発生させることができる、等々である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明による位置測定装置の実施例の側面図を示す。
【図２】図１の実施例における走査光路の概略立体図を示す。
【図３】図１からのスケールに対する平面図を示す。
【図４】本発明による参照パルス信号の発生部の第１の変形例を説明する異なった信号グラフを示す。
【図５】参照パルス信号を発生させるための第１の変形例を説明するためのブロック回路図を示す。
【図６】参照パルス信号を発生させるための第２の変形例を説明するための別の実施例の走査光路の概略立体図を示す。
【図７】参照パルス信号を発生させるための第２の変形例を説明するためのブロック回路図を示す。
【図８】本発明による参照パルス信号の発生部の第２の変形例を説明する異なった信号グラフを示す。
【符号の説明】
【００７１】
１                    回転軸
１０                  スケール
１１                  担持要素
１２                  トラック
２２．１，２２．２    走査目盛
２３〜２７            検出器要素
ＲＥＦ１  〜ＲＥＦ４      参照パルス部分信号
ＲＥＦＳ１，ＲＥＦＳ２    参照パルス和信号
ＲＲ１〜ＲＲ４        空間方向
Ｓ＋１，Ｓ−１            部分光束
ＳＴ１〜ＳＴ４            光束
ｘ                    測定方向