(57)【要約】      （修正有）【課題】結果として生じる走査信号における確実な高調波のフィルタリングを保証する光学位置測定装置を提供する。【解決手段】位置に依存した走査信号を発生させるために使用される光学位置測定装置を提供する。互いに相対的に測定方向に可動に配設されている測定目盛と走査ユニットとから成る。走査ユニットは、光源と光電式検出器配列とを有し、この検出器配列は、複数の検出器要素ユニットから成り、検出器要素ユニットの幾何学的な形状及び／又は配列は、その上に少なくとも走査信号からの望ましくない高調波の部分フィルタリングが結果として生じるように選択されている。測定目盛は、周期性ＴＰＭのある、測定方向に周期的な異なった光学特性を有する目盛領域の配列から成る。【選択図】        図２
2006071624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対的に測定方向（ｘ）に可動に配設されている測定目盛（１０）と走査ユニット（２０）とから成る位置に依存した走査信号を発生させるための光学位置測定装置において、
−走査ユニット（２０）が、光源（２１）と光電式検出器配列（２２）とを有し、この検出器配列が、複数の検出器要素ユニット（２３．１ａ，２３．１ｂ；２３．２ａ，２３．２ｂ；２３．３ａ，２３．３ｂ）から成り、これらの検出器要素ユニットの幾何学的な形状及び／又は配列が、その上に少なくとも走査信号からの望ましくない高調波の部分フィルタリングが結果として生じるように選択されていること、
−測定目盛（１０）が、周期性ＴＰＭのある、測定方向（ｘ）に周期的な異なった光学特性を有する目盛領域（１１．１，１１．２）の配列から成り、これらの目盛領域の形状及び／又は配列が、その上に少なくとも走査信号からの望ましくない高調波の部分フィルタリングが結果として生じるように選択されていること
を特徴とする光学位置測定装置。
【請求項２】
検出器要素ユニット（２３．１ａ，２３．１ｂ；２３．２ａ，２３．２ｂ；２３．３ａ，２３．３ｂ）が、測定方向（ｘ）に沿って周期性ＴＰＭをもって配設されており、各検出器要素ユニット（２３．１ａ，２３．１ｂ；２３．２ａ，２３．２ｂ；２３．３ａ，２３．３ｂ）が、複数の個々の検出器要素（２４．１＿１，２４．１＿２，．．．）から成ることを特徴とする請求項１に記載の光学位置測定装置。
【請求項３】
検出器要素ユニット（２３．１ａ，２３．１ｂ；２３．２ａ，２３．２ｂ；２３．３ａ，２３．３ｂ）が、検出面内で測定方向（ｘ）に対してα≠９０°の角度だけ傾けて配設されている長手方向軸（ＬＤ）を備えていることを特徴とする請求項２に記載の光学位置測定装置。
【請求項４】
検出器要素（２４．１＿１，．．．）が、その上に少なくとも走査信号からの望ましくない高調波の部分フィルタリングが結果として生じるように幾何学的な輪郭を備えることを特徴とする請求項２に記載の光学位置測定装置。
【請求項５】
検出器配列が、測定方向（ｘ）に対して平行に整向されている対称軸（Ｓ）を備えていること、この対称軸（Ｓ）に対して鏡面対称に、第１及び第２の検出器要素ユニット（２３．１ａ，２３．１ｂ；２３．２ａ，２３．２ｂ；２３．３ａ，２３．３ｂ）が互いにＶ字形に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の光学位置測定装置。
【請求項６】
検出器要素ユニットが、それぞれ少なくとも１つの長方形の検出器要素（２２３．１，２２３．２，２２３．３）を有し、この検出器要素の長手方向軸が、検出面内で測定方向（ｘ）に対して直角に配設されており、この検出器要素の選択された幅（ｂ）によって、少なくとも走査信号からの望ましくない高調波の部分フィルタリングが結果として生じることを特徴とする請求項２に記載の光学位置測定装置。
【請求項７】
測定目盛の異なった目盛領域（１１．１，１１．２）が、
ｉ）透過性と不透過性か、
ｉｉ）高反射性と低反射性か
のいずれかに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学位置測定装置。
【請求項８】
測定目盛（１０）の目盛領域（１１．１，１１．２）が、測定目盛面内で測定方向（ｘ）に対してβ≠９０°の角度だけ傾けて配設されている長手方向軸（ＬＭ）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光学位置測定装置。
【請求項９】
目盛領域（１１．１ａ，１１．１ｂ）が、菱形の輪郭を備えていることを特徴とする請求項８に記載の光学位置測定装置。
【請求項１０】
検出器要素ユニット及び目盛領域のための傾斜角が、それぞれ１つの検出器要素ユニットがその投影において正確に透過性又は不透過性の目盛領域に適合するように選択されていることを特徴とする請求項８又は３に記載の光学位置測定装置。
【請求項１１】
測定目盛が、測定方向（ｘ）に対して平行に整向されている対称軸（Ｓ）を備えていること、この対称軸（Ｓ）に対して鏡面対称に、同一の光学特性を有する第１及び第２の目盛領域（１１．１ａ，１１．１ｂ）がＶ字形に互いに制限するように配設されていることを特徴とする請求項８に記載の光学位置測定装置。
【請求項１２】
異なった光学特性を有する目盛領域（１１１．１，１１１．２）が、サイン波形の縁取りを、測定目盛面内で測定方向（ｘ）に対して垂直に延在する方向（ｙ）に備えるように、測定目盛が望ましくない高調波成分の部分フィルタリングをするために形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学位置測定装置。
【請求項１３】
走査ユニット（２０）と測定目盛（１０）とが、直動式又は回動式に互いに可動であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の光学位置測定装置。
【請求項１４】
同位相の走査信号を発生させる検出器要素が、互いに導電的に接続されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の光学位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に高調波のない走査信号を供給する光学位置測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周期的な増分信号の形で走査信号を発生させるための公知の光学位置測定装置は、通常測定目盛並びにこの測定目盛に対して相対的に測定方向に可動に配設された走査ユニットを有する。測定目盛及び走査ユニットとは、更にまた、その相対位置を位置測定装置によって設定することができる２つうの対象−例えば機械部分−が接続されている。発生された走査信号は、次の処理をするために付属の電子機器に、例えば数値制御の工作機械又は駆動機構のレギュレータに供給される。
【０００３】
直動式又は回動式の測定目盛の側には、測定方向に周期的な異なった光学特性を有する目盛領域の配列が設けられている。この場合、透過光システムの場合には、交互に透過性及び不透過性の目盛領域が測定目盛の側に配設されており、投射光システムの場合には、高反射性の目盛領域及び低反射性の目盛領域等が配設されている。走査ユニットは、走査信号を発生させるために、少なくともつの光源及び光電式検出器配列を有する。使用される光学走査原理に応じて、走査ユニットには、更にもう１つ又は複数の走査目盛が走査光路内に配設することができる。
【０００４】
このように発生されたアナログの走査信号は、全く異なった外乱の影響に基づいて通常は理想的な信号の形を何ら備えず、即ち、通常はサイン波形の走査信号が何ら存在しない。このような異常の原因として、例えば、使用される測定メモリにおける不正確さ、走査間隔の変動、又はしかしながら結果として生じる回折効果が問題となる。即ち、結果には、望ましくない高調波成分が結果として生じる。しかしながら、走査信号の誤りのない次の処理をするためには、十分に高調波のない理想的なサイン波形を有する信号が望ましい。これは、特に位置測定装置又はしかしながら付属の電子機器において、供給される走査信号の信号周期をもう一度電子工学的に分割する信号補間法が必要である場合に当て嵌まる。
【０００５】
高調波の含有量を低減するため、今や既に多数の解決策が公知になっている。この場合、高調波のフィルタリングをするための種々の試みが、例えば走査目盛の側又は測定目盛の側での介入が行なわれる。それぞれの目盛は、発生された走査信号における望ましくない高調波成分を最小化するために、適当な形に修正される。これは、例えば目盛構造体の周期的な配列の修正及び／又は目盛構造体の適当な幾何学形状によって行なうことができる。例えば、これに関しては、特許文献１又は特許文献２が挙げられる。
【０００６】
特許文献３からは、更に測定目盛の側でも、走査目盛の側でも高調波のフィルタリングをするための一定の措置を取る位置測定装置が公知である。
【０００７】
更に、使用される検出器配列の側に介入することによって走査信号の高調波含有量を軽減する様々な可能性が公知である。これについては、特許文献４又はしかしながら特許文献５の参照を指摘しておく。これらの刊行物では、検出器配列内での個々の検出器要素の適当な配列及び寸法設定によって一定の高調波のフィルタリングを行なうことが提案される。検出器要素の側でのこのような措置によって、同様に非常に効率的に走査信号からの望ましくない高調波成分を消去することができる。しかしながら、ここでの問題は、異なった走査構成に対してそれぞれ異なった検出器配列の構成もしくはデザインが必要になることである。今やこのような検出器配列を、統合された形で走査ユニットの側のいわゆるＯＰＴＯ−ＡＳＩＣｓにおいて使用すべきである場合は、他のフィルタリングの要求に基づいた場合によっては必要な変更がある場合に、その際にはまた必要な検出器配列における変更に関連して著しい費用が結果として生じる。しかしながら、ＯＰＴＯ−ＡＳＩＣｓを使用する場合には、基本的に、これらが多様な適用に対してできるだけ変更せずに使用されることが望ましい。
【特許文献１】英国特許出願公開第２  １１６  ３１３号明細書
【特許文献２】欧州特許第５４１  ８２７号明細書
【特許文献３】独国特許第１  ２８２  ９８８号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第２５０  ７１１号明細書
【特許文献５】欧州特許第７１４  ０１５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、本発明の課題は、結果として生じる走査信号における確実な高調波のフィルタリングを保証する光学位置測定装置を提供することである。この場合、高調波のフィルタリングをするために行なわれる措置の種々の走査構成への柔軟な適合が可能であるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１の特徴を有する光学位置測定装置によって解決される。
【００１０】
この光学位置測定装置の有利な実施形は、請求項１に従属する請求項に述べられている措置から得られる。
【００１１】
本発明によれば、今や、光電式検出器配列の側での望ましくない高調波成分の部分フィルタリングも、使用される測定メモリの側での高調波成分の部分フィルタリングも行なわれる。従って、例えば一定の部分フィルタの機能性は、走査ユニットの側での検出器要素ユニットの幾何学的な形状及び／又は配列によって保証することができる。更に、別の部分フィルタの機能性は、測定目盛の側での措置によって、そこで目盛領域の形状及び／又は配列がフィルタの要求に応じて選択される場合に保証することができる。
【００１２】
このやり方で、特に光電式検出器配列は、一連の種々の走査構成に基本的に適している一定の部分フィルタの機能性が出るように設計することができる。更に、使用される測定メモリの側での付加的なフィルタ措置によって、所望のフィルタ作用は、種々の走査構成のために個々に柔軟に最適化することができる。このため、光電式検出器配列の所定のデザインへの費用のかかる更なる介入は、何ら必要ない。
【００１３】
光電式検出器配列における検出器要素ユニットの幾何学的な形成を顧慮して、本発明の枠内には種々の可能性がある。従って、例えば、検出器要素ユニットの検出器要素の適当な輪郭付与によって、部分フィルタ作用は保証することができるが、しかしながらまた、これは、選択的に、相応の検出器要素ユニットの適当な幅によっても、しかしながら検出器要素の適当なブロック的な介在によっても得ることができる。当然、これらの措置は、検出器配列の側での所望の部分フィルタリングをするために適当に組み合せることもできる。
【００１４】
さらに、検出器配列の対称軸に対して相対的に検出器要素を鏡面対称に配設した場合には、測定目盛に関連した検出器配列の調整が必要な場合にある程度の許容差を得ることができる。位置測定装置の簡単な組立てが結果として得られる。
【００１５】
更に、測定目盛の側でも、所望の部分フィルタ作用を実現する種々の可能性がある。従って、一定の傾斜角で目盛領域を傾けて配設する以外に、対称軸に対して相対的に目盛領域を角度付けしてもしくはＶ字形に配設することも行なうことができ、選択的に、目盛領域の立夏区をサイン波形に形成することもできる。
【００１６】
当然、本発明による措置は、直動式の位置測定装置と関連させても、回動式の位置測定装置と関連させても使用することができる。同様に、透過光及び投射光のシステムを有する種々の措置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の更なる利点並びに詳細を、添付図を基にした実施例の以下の説明から明らかにする。
【００１８】
図１では、概略的な側面図に、本発明による光学位置測定装置の実施例が図示されており、この位置測定装置では、適当に形成された光電式検出器配列２２及びその上に調整される測定目盛１０が使用される。検出器配列２２介しても、測定目盛１０を介しても、それぞれ本発明により設定される、走査信号の望ましくない高調波成分に関連した部分フィルタ作用が結果として生じる。
【００１９】
図示された実施例は、回動式の位置測定装置であり、この位置測定装置によって、軸Ａを中心として回転する目盛ディスク１２の位置もしくは回転角が設定される。目盛ディスク１２は、この例では、円環状に配設された測定目盛１０を備えており、この測定目盛は、透過光で走査される。この場合、測定目盛１０は、測定方向ｘに周期的に連続する（光）透過性の目盛領域と（光）不透過性の目盛領域として形成されている。測定目盛１０の隣接する光透過性の目盛領域と光不透過性の目盛領域の対の幅を、以下では測定メモリ１０の周期性ＴＰＭと呼ぶ。
【００２０】
位置に依存した走査信号を発生させるため、図示された位置測定装置は、更に光源２１を有する走査ユニット２０と、この光源の前に配設されたコリメータレンズ部分２６と、走査ボード２７とを有し、この走査ボードの上に、検出面内に光電式検出器配列２２が配設されている。ボンディングワイヤ２５ａ，２５ｂによって、検出器配列２２は、走査ボード２７上の導電性の回路と接続されている。以下で更に詳細に説明すべき光電式検出器配列２２を介して、測定目盛１０と走査ユニット２０が相対運動する場合に、検出面内で発生した周期的な縞模様が走査され、この縞模様は、移動量に依存して変調される。この縞模様の光電走査から、次処理のために予定される周期的なアナログの走査信号もしくは増分信号が結果として生じる。
【００２１】
本発明による位置測定装置によって発生された、場合によっては既に処理された走査信号は、同様に図示されてない信号伝送ラインを介して、例えば一定の制御及び／又は調整の課題を担う付属の電子機器に供給される。
【００２２】
図１の実施例では、回動式の位置測定装置が図示されており、この位置測定装置の場合、測定方向ｘ、即ち測定目盛１０と走査ユニット２０の相対的な移動方向は、円軌道に沿って延在する。位置に依存した走査信号の発生は、いわゆる透過光走査を介して行なわれる。当然、以下で説明すべき本発明による措置は、しかしながらまた直動式の位置測定装置と関連させて実現することもでき、この位置測定装置の場合、測定方向ｘは、直線方向にもしくは直線に沿って延在する。同じことが、例えば高反射性及び低反射性に形成された測定目盛の目盛領域による投射光走査及び／又は付加的に設けられた走査格子を有する選択的な光学走査光路等々のような選択的な走査原理に対して当て嵌まる。
【００２３】
本発明による種々の措置を詳細に説明するために、今や、走査される測定目盛１０に対する同様に概略化された部分平面図と関連して図１からの光電式検出器配列２２の一部分を示す図２を参照したい。
【００２４】
検出器配列の内、図２には、複数の検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂが図示されており、これらの検出器要素ユニットは、測定方向ｘに沿って周期性ＴＰＭで配設されている。検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂもしくは重点の配列の周期性ＴＰＭは、この例では走査される測定目盛の周期性ＴＰＭに相当する。
【００２５】
測定目盛の内、図２では、目盛領域１１．１，１１．２もしくは１１．１ａ，１１．１ｂを有する周期を認めることができ、その際、測定方向ｘに、隣接する目盛領域１１．１，１１．２は、それぞれ異なった光学特性を備える。この場合、符号１１．１もしくは１１．１ａ及び１１．１ｂで、光不透過性の目盛領域が指示され、符号１１．２で光透過性の目盛領域が指示される。
【００２６】
位置測定装置のコンパクトな走査側の検出器配列２２は、有利な実施形にあっては、図２で認めることのできる検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂよりも明らかに多くの検出器要素ユニットを有し、同じことが、走査される（本来は円環状の）測定目盛に対しても当て嵌まるが、この測定目盛の内、図２では、少ない部分だけが認められ、この測定目盛は、同様に異なった光学特性を有する多数の目盛領域１１．１，１１．２を有する。
【００２７】
この例で行なわれる検出器配列は、時に、いわゆる構造化された検出器とも呼ばれる。この構造化された検出器は、多数の個別の検出器要素又は検出器要素ユニットを有し、これらは、移動量に依存して変調可能な縞模様を走査するために検出面内で使用される。この場合、同位相の走査信号を検出面内の縞模様の走査から発生させるその検出器要素又は検出器要素ユニットが、それぞれ電気的に互いに接続されていることが重要である。この場合、それぞれ９０°だけ位相のずれた４つの走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｓ１８０及びＳ２７０の発生が普通であり、これらの走査信号は、公知のやり方で処理される。従って、この走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｓ１８０及びＳ２７０のそれぞれを発生させるためには、適当に互いに接続された検出器要素又は検出器要素ユニットの完全なグループの信号が寄与する。
【００２８】
本発明によれば、今や走査ユニット側で検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂを形成することによっても、測定目盛側で目盛領域１１．１を適当に形成することによっても、それぞれ発生される走査信号からの望ましくない高調波成分の部分フィルタリングが保証される。
【００２９】
走査ユニットの側で、これは、この例では、検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂの幾何学的な形状及び／又は配列によって得られる。これらの検出器要素ユニットは、それぞれ１つ又は複数の検出器要素２４．１＿１，２４．１＿２，２４．１＿３，２４．１＿４，２４．２＿１，２４．２＿２，２４．２＿３，２４．２＿４，２４．３＿１，２４．３＿２，２４．３＿３，２４．３＿４から成り、これらの検出器要素は、例えば公知のフォトダイオードとして形成されている。図示された実施例では、検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂ毎にそれぞれ２つの一定の幾何学的な輪郭を有する検出器要素が設けられている。しかしながらまた、基本的に、検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂは、選択的にただ１つの個々の検出器要素から成っていてもよい。
【００３０】
高調波のフィルタリングをするために適当な検出器要素２４．１＿１，２４．１＿２の幾何学的な形状を顧慮して、特にその適当な輪郭付与について、この場ではっきりと本出願人の独国の特許出願第１０３  １９  ６０９．９号の参照を指摘しておく。
【００３１】
各検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂは、この例では更にそのそれぞれの長手方向軸ＬＤに関しては、検出面内で測定方向ｘに対して一定のα≠９０°の傾斜角だけ傾けて配設されている。傾斜角αは、この実施例では、この場合、検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂの延びが測定方向ｘに長さＴＰＭ／２にわたって延在する。
【００３２】
図２から明らかなように、光電式検出器配列は、測定方向ｘに対して平行に整向されている対称軸Ｓを備えている。この対称軸Ｓに対して鏡面対称にもしくは図２においてこの対称軸Ｓの上下に、この例では、それぞれ第１及び第２の検出器要素ユニット２３．１ａ及び２３．１ｂ，２３．２ａ及び２３．２ｂ並びに２３．３ａ及び２３．３ｂが互いにＶ字形に配設されている。その点で、この配列が有利であることが分かった。何故なら、これにより、位置測定装置の大きな組立て許容差を保証できるからである。理想的でない走査される測定目盛に対して相対的な走査ユニットの組立ての場合でも、発生される走査信号の十分な信号振幅及び良好な変調度が、高調波のフィルタリングを含めて保証されている。
【００３３】
その上に部分フィルタ作用を得るために走査ユニットの側で検出器要素ユニットを形成するための選択的な変化形を、以下の説明の経過で説明する。
【００３４】
望ましくない高調波成分の部分フィルタリングを行なうため、測定目盛側では、この例では、その長手方向軸ＬＭが測定目盛面内で測定方向ｘに対してβ≠９０°の角度だけ傾けて配設されているように、測定目盛における菱形の目盛領域１１．１，１１．２を配設することが行なわれる。これは、この場合、測定目盛の側での必要な部分フィルタリングが、目盛領域１１．１，１１．２の相応の傾斜位置によって得られることを意味する。
【００３５】
図２から明らかなように、この例では、測定目盛も対称軸Ｓを備えており、この対称軸は、測定方向ｘに対して平行に整向されており、この対称軸に対して鏡面対称にそれぞれ同一の光学特性を有する第１及び第２の目盛領域１１．１ａ，１１．１ｂがＶ字形に互いに制限するように配設されている。この場合、測定目盛の第１及び第２の目盛領域のＶ字形の配列は、検出器配列における検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂのＶ字形の配列に対して、正確に対置するように、もしくは１８０°だけ捩れるように選択されている。
【００３６】
この例では、測定方向ｘに対する検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂ及びメモリ領域１１．１，１１．２の傾斜角を特徴付ける角度α及びβは、図２から明らかなように、測定方向ｘに沿って、同じ幅の間隙部分と目盛部分が測定目盛側に、もしくは検出器要素ユニットのある領域とない領域が走査ユニット側に形成されるように選択される。他の言葉で表現すれば、検出器要素ユニット２３．１ａ，２３．１ｂ，２３．２ａ，２３．２ｂ，２３．３ａ，２３．３ｂ及びメモリ領域１１．１，１１．２の幾何学形状及び配列は、それぞれ１つの検出器ユニットがその位置を正確に透過性又は不透過性の目盛領域に適合するように重なるよう調整されるということである。
【００３７】
基本的に、他のフィルタリングの変化形の場合、検出器要素ユニット及び目盛領域の幾何学形状及び配列は、例えばその投影において、このような検出器要素ユニットが一定の部分だけ目盛領域を越えて突出する等々のように選択されてもよい。これは、例えば、他の高調波の次数のフィルタリングが必要な場合に必要であり得る。
【００３８】
それぞれの部分フィルタリングをするための検出器要素ユニット及び目盛領域の幾何学形状及び配列の調整と関連して、更に、有利なことに、ｙ方向の検出器要素ユニットの延びが、図２で図説されているように、測定目盛側の角度付けされた目盛領域の長さに対してほぼ同一になるように選択されることを述べておく。
【００３９】
光電式検出器配列の側及び測定目盛の側で部分高調波フィルタリングをするための別の選択的な変化形を、以下で図３〜５を基にして説明する。この場合、詳細に説明した図２内の例に対する重要な相違点にだけ立ち入る。
【００４０】
従って、図３は、検出器配列の側での選択的な実施形と関連した図２からの例と同様に形成されている測定目盛の一部分に対する平面図を示す。検出器配列の内、図３には、更にまた３つの検出器要素ユニット１２３．１，１２３．２，１２３．３だけが図示されている。完成した検出器配列は、新たに、周期性ＴＰＭで測定方向ｘに配設されている多数のこのような検出器要素ユニット１２３．１，１２３．２，１２３．３を有する。
【００４１】
先の例とは相違して、検出器要素ユニット１２３．１，１２３．２，１２３．３は、今やそれぞれ唯１つの個々の検出器要素から成る。この検出器要素は、検出器配列の対称軸Ｓに関してＶ字形に配設されている。
【００４２】
同様に、目盛領域１１．１，１１．２のＶ字形の配列は、更にまた測定目盛の側でも行なわれている。同じウェブ及び間隙の幅を、検出器配列の側でも、測定目盛の側でも保証するために、相応に、目盛領域１１．１，１１．２もしくは検出器要素ユニット１２３．１，１２３．２，１２３．３の対置されたＶ字形の整向もしくは角度付けされた配列が行なわれる。
【００４３】
この場合、基本的に、検出器側及び測定目盛側が同じ角度に設けられることは必ずしも必要でない。従って、図示された図３における実施形は、特例に過ぎない。従って、例えば高調波のフィルタリングが必要である場合に、検出器要素ユニットが、目盛領域に対するその投影において、このメモリ領域を一定の部分だけ測定方向ｘに突出するように角度が選択されることは、ほぼ必要であり得る。
【００４４】
更にまた、ｙ方向の検出器要素ユニット１２３．１，１２３．２，１２３．３の長さが、角度付けされた目盛領域の長さとほぼ同一に選択される場合は、基本的に有利であると分かった。
【００４５】
更にまた走査ユニット及び測定目盛の組立てに関してできるだけ大きな許容差を保証するため、−図３に示唆されているように−ｙ方向に角度付けされた更なる目盛領域が接続する場合が有利である。即ち、ｙ方向に検出器要素ユニット１２３．１，１２３．２，１２３．３の長さの周期性を有する目盛領域１１．１，１１．２のジグザグ構造の様式が結果として生じる。この場合、ｙ方向の目盛領域の全長は、基本的に必要な長さ交差に対する要求に応じて選択することができる。
【００４６】
本発明による位置測定装置の２つの更なる変化形は、図４及び５に概略的に図示されている。検出器配列の側には、それぞれ長方形の検出器要素ユニット２２３．１，２２３．２，２２３．３が設けられており、これらの検出器要素ユニットは、間隔ＴＰＭを置いて測定方向ｘに互いに隣接して配設されており、更にまた唯１つの個々の長方形の検出器要素を有する。この検出器要素の長手方向軸は、検出面内で測定方向ｘに対して直角に配設されている。本発明による部分フィルタ作用は、走査側では、このような検出器要素ユニット２２３．１，２２３．２，２２３．３の場合、測定方向ｘに検出器要素ユニット２２３．１，２２３．２，２２３．３の幅ｂを適当に選択することによって保証することができ、並びに角度付けされた目盛領域の場合には、上で説明したような適当な角度の選択によって保証することができる。
【００４７】
測定目盛の側には、図４において、目盛領域１１．１，１１．２がＶ字形もしくは角度付けして整向された実施形が設けられている。目盛領域１１．１，１１．２の幅Ｂは、ｙ方向のその広がり全体にわたって一定にＢ＝ＴＰＭ／２に従って選択される。
【００４８】
図５の例では、測定目盛側で高調波の部分フィルタリングをするための他の可能性が提案される。従って、そこでは、異なった光学特性を有する目盛領域１１１．１，１１１．２が、それぞれサイン波形の輪郭をｙ方向に備えるか、もしくはサイン波形に縁取りを備える。このような輪郭付与を介して、同様に測定目盛の側での高調波の部分フィルタリングを得ることができる。サイン波形の縁取り機能の周期性は、図示した例では、ｙ方向の検出器要素ユニット２２３．１，２２３．２，２２３．３の長さ又はしかしながらその内の整数比に相当する。目盛領域１１１．１，１１１．２の幅は、ｙ方向の全長にわたって一定に選択されており、Ｂ＝ＴＰＭ／２である。
【００４９】
説明した例の種々の図を基にして議論された走査ユニット及び測定目盛の側で高調波の部分フィルタリングをするための措置は、当然適当に互いに組み合せる等のことをすることができる。従って、本発明の枠内には、全体的に上で議論した原理に基づく一連の更なる形成の可能性もある。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】回転運動を検出するために使用される本発明による光学位置測定装置の実施例の概略図を示す。
【図２】走査される測定目盛の第１の実施形と関連した光電式検出器配列の第１の実施形の部分概略図を示す。
【図３】走査される測定目盛の第１の実施形と関連した光電式検出器配列の第２の実施形の部分概略図を示す。
【図４】走査される測定目盛の第２の変化形と関連した光電式検出器配列の第３の実施形の部分概略図を示す。
【図５】走査される測定目盛の第３の変化形と関連した光電式検出器配列の第３の実施形の部分概略図を示す。
【符号の説明】
【００５１】
１０            測定目盛
１１．１        目盛領域
１１．１ａ      目盛領域
１１．１ｂ      目盛領域
１１．２        目盛領域
１２            目盛ディスク
２０            走査ユニット
２１            光源
２２            検出器配列
２３．１ａ      検出器要素ユニット
２３．１ｂ      検出器要素ユニット
２３．２ａ      検出器要素ユニット
２３．２ｂ      検出器要素ユニット
２３．３ａ      検出器要素ユニット
２３．３ｂ      検出器要素ユニット
２４．１＿１    検出器要素
２４．１＿２    検出器要素
２４．１＿３    検出器要素
２４．１＿４    検出器要素
２４．２＿１    検出器要素
２４．２＿２    検出器要素
２４．２＿３    検出器要素
２４．２＿４    検出器要素
２４．３＿１    検出器要素
２４．３＿２    検出器要素
２４．３＿３    検出器要素
２４．３＿４    検出器要素
２５ａ          ボンディングワイヤ
２５ｂ          ボンディングワイヤ
２６            コリメータレンズ部分
２７            走査ボード
１１１．１      目盛領域
１１１．２      目盛領域
１２３．１      検出器要素ユニット
１２３．２      検出器要素ユニット
１２３．３      検出器要素ユニット
２２３．１      検出器要素ユニット
２２３．２      検出器要素ユニット
２２３．３      検出器要素ユニット
Ａ              軸
Ｂ              目盛領域の幅
ｂ              検出器要素ユニットの幅
ＬＤ            長手方向軸
ＬＭ            長手方向軸
ＴＰＭ          周期性
Ｓ              対称軸
ｘ              測定方向
α              傾斜角
β              傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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