光学位置测量装置的制作方法

文档序号:25603447发布日期:2021-06-25 12:49阅读:来源:国知局

技术特征:
1.光学位置测量装置,所述光学位置测量装置具有反射量具和相对于所述反射量具在至少一个测量方向(x)上可移动的扫描单元,

其中所述反射量具具有增量测量刻度以及在至少一个参考位置(x
ref
)处具有参考标记, 并且

其中所述扫描单元除了包括用于产生增量信号的扫描装置之外还为了产生参考信号而包括至少一个光源、成像光学器件、布置在光阑平面中的光阑结构以及多个探测器元件,并且通过所述成像光学器件将所述参考标记成像到所述光阑结构上,其特征在于,

所述参考标记(13)以集成到所述增量测量刻度(12)中的方式布置在所述反射量具(10)上,并且

所述成像光学器件(25)沿着横向方向(y)具有变化的对象侧的焦距,其中所述横向方向垂直于测量方向(x)定向。2.根据权利要求1所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述成像光学器件(25)的对象侧的焦距被选择为,使得对于扫描单元(20)和反射量具(10)之间的每个扫描距离,所述对象侧的焦距都位于增量扫描的中性旋转点(n)的平面内,其中将所述增量扫描的中性旋转点(n)定义为如下点,其中所述扫描单元(20)或所述反射量具(10)可围绕所述点倾斜而不会导致在产生的增量信号(inc
a
,inc
b
)中的位置误差。3.根据权利要求2所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述增量扫描的所述中性旋转点(n)在所述反射量具(10)中位于所述增量测量刻度(12)的背离所述扫描单元(20)的那一侧上。4.根据前述权利要求中至少一项所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述成像光学器件(25)被构造为菲涅耳透镜。5.根据前述权利要求中至少一项所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述光阑结构(26)具有多个子区域(26.1、26.2、26.3),在所述多个子区域中导致对入射到所述子区域上的光束的不同偏转效应,其中在导致的每个偏转方向上将探测器元件(27.1、27.2,27.3)布置在所述光阑结构(26)的下游。6.根据权利要求5所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述光阑结构(26)的多个子区域(26.1、26.2、26.3)要么使入射到所述子区域上的光束不偏转地通过要么借助于布置在所述子区域中的光栅结构引起经限定的空间上的偏转。7.根据前述权利要求中至少一项所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述扫描单元(20)包括扫描板(23),

在所述扫描板的背离所述反射量具(10)的一侧上布置所述光阑结构(26),并且

在所述扫描板的面对所述反射量具(10)的一侧上布置所述成像光学器件(25)。8.根据权利要求7所述的光学位置测量装置,其特征在于,在所述扫描板(23)的两侧上还布置以反射器元件(29.1、29.2)和光栅(24.1

24.4、28)形式的用于产生增量信号的扫描装置。9.根据前述权利要求中至少一项所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述参考标记(13)包括多个刻线形的结构元件(13.1、13.2),所述结构元件沿着所述测量方向(x)布置并且所述结构元件的纵向方向平行于所述横向方向(y)定向,其中所述结构元件(13.1、
13.2)中的至少一部分沿着所述横向方向(y)具有横向周期性(d
t
)。10.根据权利要求9所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述结构元件(13.1、13.2)沿着所述测量方向(x)以变化的纵向周期性(d
l
)布置,其中所述纵向周期性(d
l
)从所述参考标记(13)的中心对称线(s)开始在两侧以相同的方式变化。11.根据权利要求9所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述参考标记(13)被构造为,使得入射在所述参考标记上的光束经历:分裂成至少两个在反射中被衍射的子光束((1,1),(1

1)),所述子光束相对于所述测量方向(x)横向地相同定向并且在测量方向(x)上彼此对称地定向。12.根据权利要求11所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述成像光学器件(25)被构造为,通过所述成像光学器件使得已分裂的子光束((1,1),(1

1))在所述光阑平面中再次发生叠加,并且在此在所述参考位置(x
ref
)处导致所述参考标记(13)在所述光阑平面中的倍频成像。13.根据前述权利要求中至少一项所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述测量刻度(12)被构造为二元反射相位光栅。14.根据前述权利要求中至少一项所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述扫描单元(20)具有分别用于产生增量信号的光源和用于产生参考信号的光源。15.根据前述权利要求中的至少一项所述的光学位置测量装置,其特征在于,所述成像光学器件(125;225)被构造为,使得通过所述成像光学器件而导致对于入射在所述成像光学器件上的子光束的相对于所述测量方向(x)而言横向的偏转效应或导致聚焦到所述探测器元件上。
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