ES2560813T3 - Dispositivo óptico de medición de la posición - Google Patents

Abstract

Dispositivo óptico de medición de la posición para la detección de la posición de dos objetos móviles relativamente entre sí en al menos una dirección de medición (x) con - una estructura de medición (10), que está conectada con uno de los dos objetos y que presenta una división incremental (12) que se extiende en la dirección de medición (x) así como al menos una marca de referencia (11) en una posición de referencia (xREF), en la que la marca de referencia (11) comprende dos campos parciales (11A, 11B) de la marca de referencia dispuestos en simetría de espejo a un eje de simetría (RS) de la marca de referencia, que están constituidos, respectivamente, por una estructura de rejilla, que se extiende en la dirección de medición (x), con un periodo de división variable localmente, - una unidad de exploración (20), que está conectada con el otro de los dos objetos y que presenta una fuente luminosa (21) que irradia de forma divergente, una o varias rejillas (23) así como un dispositivo de detección de la señal de referencia (22; 22'; 122), en el que - el dispositivo de detección de la señal de referencia (22, 22'; 122) presenta al menos cuatro matrices de detectores (22.1 - 22.4; 22.1' - 22.4'; 122.1 - 122.4), respectivamente, con varios elementos de detección (22a - 22d; 22a' -22d'; 122a -122d) y las matrices de detectores (22.1 -22.4; 22.1' - 22.4; 122.1 - 122.4), están configuradas y dispuestas de tal forma que - a partir de la exploración de la marca de referencia (11) a través del dispositivo de detección (22; 22', 122) de la señal de referencia resulta una primera y una segunda parejas de señales parciales de referencia (S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT), respectivamente, con curva de la señal a contrafase y la primera pareja de señales parciales de referencia (S1_T, S1_GT) está desplazada a lo largo de la dirección de medición (x) frente a la segunda pareja de señales parciales de referencia (S2_T, S2_GT) en un importe de desplazamiento.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo optico de medicion de la posicion

La presente invencion se refiere a un dispositivo optico de medicion de la posicion.

Se conoce a partir del documento DE 10 2008 044 858 A1 de la solicitante un dispositivo optico de medicion de la posicion, que es adecuado para la deteccion de la posicion de dos objetos moviles relativamente entre sf en al menos una direccion de medicion. A tal fin, el dispositivo de medicion de medicion de la posicion comprende una estructura de medicion, que esta conectada con uno de los dos objetos. La estructura de medicion presenta una division incremental que se extiende en la direccion de medicion asf como una marca de referencia en una posicion de referencia. A traves de la marca de referencia se crea un punto de referencia para la medicion de la posicion incremental de alta resolucion, al que hace referencia la medicion incremental despues de pasar la marca de referencia y despues de la generacion de una senal de referencia. Por lo demas, el dispositivo de medicion de la posicion comprende una unidad de exploracion, que esta conectada con el otro de los dos objetos y que presenta una fuente luminosa que irradia de forma divergente, una o varias rejillas asf como una disposicion de deteccion de la senal de referencia. En la publicacion se describe en detalle como se podnan utilizar en un dispositivo optico de medicion de la posicion, sobre la base de un principio de exploracion con iluminacion divergente, las llamadas marcas de referencia interferidas para la generacion de una senal de referencia de alta resolucion.

La marca de referencia esta dispuesta en este dispositivo de medicion de la posicion en una pista de referencia separada adyacente a una pista incremental con la division incremental sobre la estructura de medicion. La posicion relativa de la senal de referencia con respecto a las senales incrementales depende por este motivo del angulo de giro entre la estructura de medicion y la unidad de exploracion alrededor de un eje, que esta orientado perpendicularmente al plano de la estructura de medicion. La sensibilidad frente a una torsion de este tipo es en este caso tanto mayor cuanto menor es el periodo de division de la division incremental y cuanto mayor es la distancia de los centros de gravedad para la pista incremental y la pista de marca de referencia perpendicularmente a la direccion de medicion. Sin embargo, para el procesamiento posterior correcto de la senal de referencia tienen una gran importancia la posicion y la anchura definidas de la senal de referencia gen erada con respecto a las senales incrementales.

La posicion de la senal de referencia se ajusta hasta ahora la mayona de las veces a traves de un ajuste mecanico costoso de la unidad de exploracion. La anchura de la senal de referencia se puede realizar a traves de la modificacion selectiva de umbrales de disparo del comparador, que debe exceder o bien no alcanzar, respectivamente, el impulso de corriente o de tension durante el procesamiento de la senal, para generar el flanco de conexion de conmutacion o bien el flanco de desconexion de la senal de referencia. No obstante, especialmente en dispositivos opticos de medicion de la posicion de alta resolucion, el gasto para un ajuste mecanico y electrico de este tipo es considerable.

El cometido de la presente invencion es indicar un dispositivo optico de medicion de la posicion, que se basa en un principio de exploracion con iluminacion divergente y ofrece una posibilidad sencilla para la generacion de una senal de referencia con posicion y anchura definidas con respecto a las senales incrementales.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invencion por medio de un dispositivo optico de medicion de la posicion con las caractensticas de la reivindicacion 1.

Otras formas de realizacion del dispositivo optico de medicion de la posicion se deducen a partir de las caractensticas en las reivindicaciones dependientes.

El dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion para la deteccion de la posicion de dos objetos moviles relativamente entre sf en al menos una direccion de medicion comprende, por una parte, una estructura de medicion, que esta conectada con uno de los dos objetos y que presenta una division incremental que se extiende en la direccion de medicion asf como al menos una marca de referencia en una posicion de referencia. La marca de referencia comprende dos campos parciales de la marca de referencia dispuestos en simetna de espejo a un eje de simetna de la marca de referencia, que estan constituidos, respectivamente, por una estructura de rejilla, que se extiende en la direccion de medicion, con un periodo de division variable localmente. Ademas, el dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion comprende una unidad de exploracion, que esta conectada con el otro de los dos objetos y que presenta una fuente luminosa que irradia de forma divergente, una o varias rejillas asf como un dispositivo de deteccion de la senal de referencia. El dispositivo de deteccion de la senal de referencia presenta al menos cuatro matrices de detectores, respectivamente, con varios elementos de deteccion. Las matrices de detectores estan configuradas y dispuestas de tal forma que a partir de la exploracion de la marca de referencia a traves del dispositivo de deteccion de la senal de referencia resulta una primera y una segunda parejas de senales parciales de referencia, respectivamente, con curva de la senal a contrafase y la primera pareja de senales parciales de referencia esta desplazada a lo largo de la direccion de medicion frente a la segunda pareja de senales parciales de referencia en un importe de desplazamiento.

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Con preferencia, los elementos de deteccion de la primera y de la segunda matrices de detectores estan dispuestos de tal forma que partiendo de un primer eje de simetna del detector, las distancias medias en la direccion de medicion entre elementos de deteccion vecinos se modifican en la misma direccion, partiendo del eje de simetna de la marca de referencia, que los periodos de division de las estructuras de rejilla en los campos parciales de la marca de referencia. Los elementos de la tercera y cuarta matrices de detectores estan dispuestos de tal forma que, partiendo de un segundo eje de simetna del detector, las distancias medias en la direccion de medicion entre elementos de deteccion vecinos se modifican en la misma direccion, partiendo del eje de simetna de la marca de referencia, que los periodos de division de las estructuras de rejilla en los campos parciales de la marca de referencia.

En este caso, el segundo eje de simetna del detector se puede disponer desplazado frente al primer eje de simetna del detector en un importe que corresponde al doble del importe del desplazamiento entre la primera y la segunda parejas de senales parciales de referencia.

Ademas, es posible prever medios para la generacion de una senal de compensacion, que resulta a partir de la exploracion optica de la marca de referencia sobre la estructura de medicion, sirviendo la senal de compensacion para la regulacion de una o varias senales de disparo durante el procesamiento siguiente de las senales parciales de referencia para obtener una senal de referencia.

En este caso, tal vez como medios para la generacion de la senal de compensacion se pueden disponer elementos de deteccion de luz continua entre los elementos de deteccion de la matriz de detectores.

Ademas, es posible prever como medios para la generacion de la senal de compensacion un elemento de suma, que sirve para la suma de todas las senales parciales de referencia de las matrices de detectores.

Puede estar previsto que

- la primera y segunda parejas de senales parciales de referencia se apliquen en las entradas de dos amplificadores diferenciales y en la salida de los dos amplificadores diferenciales este acondicionada, respectivamente, una senal en forma de impulso para el procesamiento posterior,

- a continuacion de los amplificadores diferenciales estan dispuestos un elemento de formacion de suma y un elemento de formacion de la diferencia, a traves de los cuales resultan una senal de la suma y una senal de la diferencia a partir de las senales en forma de impulsos,

- las senales de la suma y de la diferencia se aplican a las primeras entradas de varios comparadores, en cuya segunda entrada respectiva se aplica una senal de disparo derivada a partir de la senal de compensacion y

- a continuacion de la pluralidad de comparadores esta dispuesto un elemento de enlace logico, en cuya salida resulta la senal de referencia.

En una forma de realizacion posible, se amplifica la senal de compensacion a traves de un amplificador de entrada y luego se alimenta la senal de compensacion amplificada a tres amplificadores con factores de amplificacion diferentes regulables y las tres senales amplificadas de forma diferente, derivadas de la senal de compensacion son alimentadas como senales de disparo a las segundas entradas de los tres comparadores.

Por lo demas, puede estar previsto que la senal de compensacion que resulta a partir de la suma se pueda alimentar a tres amplificadores con factores de amplificacion diferentes regulables y las tres senales amplificadas diferentes, derivadas de la senal de compensacion pueden ser alimentadas como senales de disparo a las segundas entradas de los tres comparadores.

Ademas, es posible que entre la fuente luminosa y la estructura de medicion este dispuesta una pantalla con un intersticio de emision.

Por otro lado, sobre una parte de los elementos detectores pueden estar dispuestas unas rejillas de cubierta, cuyos trazos de rejilla estan orientados ortogonalmente a la direccion de la extension longitudinal de los elementos detectores.

Con preferencia, en la direccion de medicion a ambos lados adyacentes a la marca de referencia en una pista de referencia sobre la estructura de medicion estan dispuestas unas estructuras de rejilla, que ejercen una accion de dispersion optica sobre los haces de luces que inciden sobre ellas.

En este caso, las estructuras de rejilla pueden poseer en la pista de referencia un periodo de division, que corresponde a la mitad del periodo de division de la division incremental dispuesta sobre la estructura de medicion en una pista incremental.

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Con ventaja, las estructuras de rejilla presentan en la pista de referencia una relacion de los periodos de division de los trazos de 0,25.

Puede estar previsto que la disposicion de detector comprenda cuatro matrices de detectores, y

- una primera y una segunda matriz de detectores esten configurados en simetna de espejo con un primer

eje de simetna del detector, que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de

medicion, en el que la primera y la segunda matrices de detectores estan dispuestas desplazadas entre sf en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion y

- una tercera y una cuarta matrices de detectores esten configuradas en simetna de espejo con un segundo eje de simetna del detector, que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion y este dispuesto desplazado en la direccion de medicion con respecto al primer eje de simetna del detector, de manera que la tercera y la cuarta matrices de detectores estan dispuestas desplazadas entre sf en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion.

De manera alternativa, puede estar previsto que la disposicion de detector comprenda cuatro matrices de detectores, y

- una primera y una segunda matriz de detectores esten configurados en simetna de espejo con un primer

eje de simetna del detector, que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de

medicion, en el que la primera y la segunda matrices de detectores estan dispuestas adyacentes entre sf en la direccion de medicion y

- una tercera y una cuarta matrices de detectores esten configuradas en simetna de espejo con un segundo eje de simetna del detector, que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion y este dispuesto desplazado en la direccion de medicion con respecto al primer eje de simetna del detector, de manera que la tercera y la cuarta matrices de detectores estan dispuestas adyacentes entre sf, y

- la primera y la segunda matrices de detectores esten dispuestas en la direccion de la extension de los ejes de simetna de los detectores desplazadas con respecto a la tercera y cuarta matrices de detectores.

A traves de las medidas de acuerdo con la invencion se crea un dispositivo optico de medicion de la posicion, que se basa en un principio de exploracion con iluminacion divergente y posibilita una compensacion electronica de la senal de referencia generada. La posicion de la senal de referencia con respecto a las senales incrementales como tambien su anchura se pueden regular ahora sin compensacion mecanica costosa por via electronica.

En particular, a traves de la generacion de las dos parejas de senales parciales de referencia con curva de la senal a contratase, respectivamente, resulta un procesamiento de la senal muy insensible frente a interferencias externas.

Los umbrales de disparo del comparador necesarios para la regulacion definida de la posicion y de la anchura de la senal de referencia se derivan a partir de una senal de compensacion, que resulta a partir de la exploracion optica de la marca de referencia. De esta manera resulta una estabilidad elevada de la generacion de la senal de referencia frente a modificaciones de la amplitud de la senal, como pueden aparecer tal vez a traves de contaminacion, envejecimiento de las fuentes luminosas o modificaciones de la temperatura.

El dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion tanto se puede configurar como aparatos de medicion de la longitud para la deteccion de movimientos de desplazamiento lineal, como tambien para la deteccion de movimientos de rotacion alrededor de un eje de rotacion.

Ademas, es posible configurar tanto variantes de luz transmitida como tambien variantes de luz reflejada del dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion.

Otros detalles y ventajas de la presente invencion se explican con la ayuda de la descripcion siguiente de ejemplos de realizacion de dispositivos opticos de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion, en combinacion con las figuras. En este caso:

La figura 1 muestra una representacion muy esquematica de la trayectoria de los rayos de exploracion para la generacion de una senal de referencia en un ejemplo de realizacion del dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion.

La figura 2 muestra una vista en planta superior sobre la estructura de medicion del dispositivo optico de medicion de la posicion de la figura 1 con una division incremental y una marca de referencia.

La figura 3a muestra una vista parcial esquematica del plano de deteccion del dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion con un primer ejemplo de realizacion de una disposicion de deteccion de la

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senal de referencia adecuada.

La figura 3b muestra un fragmento ampliado de la figura 3a.

Las figuras 4a, 4b muestran, respectivamente, parejas de senales parciales de referencia en la zona de la posicion de referencia, que son generadas a traves de la disposicion de detectores de la senal de referencia de la figura 3.

Las figuras 5a, 5b muestran las senales derivadas a partir de las parejas de senales parciales de referencia.

Las figuras 6a, 6b muestran las senales de suma y las senales de diferencia derivadas a partir de las senales en las figuras 5a, 5b.

La figura 7 muestra la senal de referencia derivada a partir de las senales de suma y senales de diferencia en las figuras 5a, 5b.

La figura 8 muestra una senal de compensacion optica generada a traves de la disposicion de detectores de la senal de referencia de la figura 3a.

La figura 9 muestra una disposicion de circuito para el procesamiento de las senales parciales de referencia a partir de la disposicion de detectores de la senal de referencia segun la figura 3a.

La figura 10 muestra una variante de la disposicion de detectores de la senal de referencia de la figura 3a.

La figura 11 muestra una vista parcial esquematica del plano de deteccion del dispositivo optico de medicion de la posicion con un segundo ejemplo de realizacion de una disposicion de detectores de la senal de referencia adecuada.

La figura 12 muestra una disposicion de circuito para el procesamiento de las senales parciales de referencia a partir de la disposicion de detectores de la senal de referencia segun la figura 11.

Con la ayuda de las figuras 1 a 9 se describe a continuacion en detalle una primera forma de realizacion del dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion. La figura 1 muestra en este caso en forma muy esquematica la trayectoria de los rayos de explicacion para la generacion de la senal de impulso de referencia, la figura 2 muestra una vista en planta superior sobre la estructura de medicion en la zona de la marca de referencia, la difusa 3a muestra una vista parcial del plano de deteccion, la figura 3b muestra un fragmento ampliado de la figura 3a, las figuras 4a -8 muestran diferentes curvas de la senal para la explicacion del procesamiento de la senal y la figura 9 muestra una disposicion de circuito adecuada para la generacion de la senal de referencia.

En el ejemplo de realizacion representado, el dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion esta configurado como aparato de medicion de longitudes con luz transmitida y comprende una unidad de exploracion 20, que esta dispuesta movil frente a la estructura de medicion 10 en la direccion de medicion x. La estructura de medicion 10 y la unidad de exploracion 20 estan conectadas con dos objetos dispuestos moviles entre sf en direccion de medicion x. En este caso, se puede tratar tal vez de dos partes de la maquina moviles entre sf. A traves de las senales de salida generadas en funcion de la posicion (senales incrementales, senales de impulsos de referencia) del dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion, una unidad de control dispuesta a continuacion puede controlar de manera adecuada el movimiento de estas partes de la maquina de manera conocida.

La representacion en la figura 1 se representa evidentemente de manera muy esquematica, en particular el contorno de la estructura de medicion necesarios para el sistema de luz transmitida de la unidad de exploracion 20 solo se indica en principio a traves de la union con lmea de trazos de las partes en el lado de la fuente de luz y de las partes en el lado de deteccion de la unidad de exploracion 20, de a misma manera en la figura 1 se indica de forma esquematica en lados de la estructura de medicion solamente la marca de referencia 11 explorada.

La estructura de medicion 10 comprende en el presente ejemplo una division incremental lineal 12 que se extiende en la direccion de medicion, que esta dispuesta sobre un soporte de la division 13. La division incremental 12 esta constituida por secciones parciales dispuestas periodicamente con el periodo de division TPinc = 8 |im en la direccion de medicion x con diferentes propiedades opticas, que se extienden en el plano de la division en direccion- y. En el ejemplo representado, la division incremental 12 esta configurada como rejilla de fases de luz transmitida con una desviacion de fase de 180° y una relacion de la division de 1:1.

Adyacente a la pista con la division incremental 12, sobre lados de la estructura de medicion 10 esta prevista una pista de referencia, en la que esta dispuesta una marca de referencia 11 en una posicion de referencia xref definida sobre el soporte de la division 13; en principio, evidentemente se pueden disponer tambien marcas de referencia correspondientes en varias posiciones de referencia. La marca de referencia 11 esta configurada como la division incrementar 12 de la misma manera como rejilla de fases con una desviacion de las fases de 180° y esta constituida por estructuras con secciones parciales 11.1, 11.2 dispuestas alternando, que ejercen diferente acciones desfasadas

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sobre el haz de rayos incidente.

En la pista de referencia estan dispuestas en la direccion de medicion x a ambos lados adyacentes a la marca de referencia 11, por lo demas, todav^a estructuras de rejilla 14 periodicas. En el ejemplo de realizacion representado, las estructuras de rejillas 14 se extienden en este caso sobre toda la longitud de la pista de referencia y de esta manera estan dispuestas en la pista de referencia en todas partes donde no esta prevista ninguna marca de referencia 11. Las estructuras de rejilla 14 adicionales en la pista de referencia poseen un periodo de division TPg, que se desvfa del periodo de division TPinc; por ejemplo, el periodo de division TPg de las estructuras de rejilla se selecciona igual a la mitad del periodo de division de la division incremental TPinc; la relacion de los periodos de la division de trazos tiene para las estructuras de rejillas 14 el valor 0,25. Las estructuras de rejillas 14 estan configuradas de tal forma que resultan varias disposiciones de refraccion (0., +/- 1., +/- 2.) con coeficientes de refraccion similares. Las estructuras de rejilla 14 ejercen de esta manera una accion de dispersion optica sobre el haz de rayos que incide sobre ellas. Como consecuencia, se reproducen las diferentes contaminaciones sobre el estructura de medicion 10 de manera difusa en el plano de deteccion y de esta manera perjudican solo en una medida minima la generacion de senales de referencia. Ademas, a traves del dimensionado indicado de las estructuras de rejilla 14 se asegura que las senales resultantes a partir de la pista incremental y la pista de referencia se influyan mutuamente solo en una medida reducida.

Como se deduce a partir de las figuras 1 y 2, la marca de referencia 11 comprende en la posicion de referencia xref dos campos parciales de marcas de referencia 11a, 11b dispuestos en simetna de espejo con un eje de simetna RS de la marca de referencia. Cada uno de los dos campos parciales de marcas de referencia 11a, 11b esta constituido por una estructura o bien estructura de division de rejilla que se extiende en la direccion de medicion x con periodos de division variables localmente. En el ejemplo representado, en este caso, las estructuras presentan, respectivamente, adyacentes al eje de simetna de la marca de referencia RS los periodos de division mas pequenos, en la direccion de medicion x hacia fuera estan previstos periodos de division que se incrementan constantemente en cada caso. Las estructuras en los dos campos parciales de marcas de referencia 11a, 11b de la marca de referencia 11 estan configuradas, por lo tanto, por decirlo asf como estructuras de division variadas, estando dispuesta una curva en simetna de espejo al eje de simetna de la marca de referencia RS en los dos campos parciales de marcas de referencia 11a, 11b. Con respecto a la configuracion detallada de los campos parciales de marcas de referencia 11a, 11b se remite, por lo demas, al documento ya mencionado al principio DE 10 2008 044 858 A1 de la solicitante. En esta publicacion se describe de acuerdo con las ecuaciones 1.1, 1.2 la curva en la marca de referencia 11 sobre la frecuencia de division fMs (x) en el lado de la estructura de medicion. En el presente ejemplo de realizacion, se seleccionan como variables caractensticas en las ecuaciones 1.1 y 1.2 f0 = 7.2, 1/mm y L = 1,25 mm, en las que f0 indica la frecuencia de division media en el lado de la estructura de medicion y L indica la longitud de la estructura en un campo parcial de la marca de referencia 11a, 11b.

Para la generacion de las senales de salida en funcion del desplazamiento en forma de senales incrementales periodicas y de la al menos una senal de impulso de referencia RI en al menos una posicion de referencia xref definida, en la unidad de exploracion 20 estan dispuestos una serie de componentes, que se designan de forma resumida para mayor simplicidad tambien como medios de exploracion. A los medios de exploracion necesarios para la generacion de la senal de impulso de referencia pertenecen en el presente ejemplo una fuente luminosa 21 que irradia de forma divergente en la direccion de la estructura de medicion 10, una o varias rejillas asf como una disposicion de detectores 22 de senales de referencia configurados especialmente y adaptados a la marca de referencia 11. En el ejemplo de realizacion con una trayectoria de radiacion de exploracion para la generacion de la senal de referencia segun la figura 1, como rejilla en la unidad de exploracion 20 esta prevista una pantalla con un intersticio de emision 23, que esta dispuesto entre la fuente luminosa 21 y la estructura de medicion 10.

La disposicion de detectores 22 de senales de referencia, que se representa en la figura 3a en una vista en planta superior, esta constituida en la presente invencion por al menos cuatro matrices de detectores 22.1 - 22.4. Estas comprenden, respectivamente, una pluralidad de elementos detectores 22a - 22e optoelectronicos de forma rectangular en forma de fotodiodos, que estan dispuestos de manera que se extienden en direccion de medicion x. El eje longitudinal rectangular de los elementos de deteccion 22a - 22e esta orientado en la direccion-y indicada, es decir, perpendicularmente a la direccion de medicion x en el plano de deteccion.

Como se deduce a partir de la figura 3a, una primera matriz de detectores 22.1 y una segunda matriz de detectores 22.4 de la disposicion de detectores 22 de senales de referencia estan configuradas en este caso en simetna de espejo con relacion a un primer eje de simetna del detector DS1, que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion x. La primera matriz de detectores 22.1 y la segunda matriz de detectores 22.4 estan dispuestas desplazadas entre sf en el plano de deteccion perpendicularmente ala direccion de medicion x, es decir, en la direccion-y indicada. Como se deduce a partir de la representacion ampliada de la segunda zona de la disposicion de detectores 22 en la figura 3b, en este ejemplo de realizacion, con la excepcion de aquel elemento detector, a traves el cual se extiende el primer eje de simetna del detector DS1, en este caso todos los elementos detectores 22a, 22b, 22e de la segunda matriz de detectores 22.4 estan dispuestos desplazados en direccion-y con relacion a la primera matriz de detectores 22.1.

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De manera similar a ello estan configuradas o bien dispuestas de acuerdo con la figura 3a una tercera matriz de detectores 22.3 y una cuarta matriz de detectores 22.2 de la disposicion de detectores 22 de senales de referencia. Es decir, que la cuarta matriz de detectores 22.2 esta configurada en simetna de espejo con la tercera matriz de detectores 22.3 con respecto a un segundo eje de simetna del detector DS2, que se extiende de la misma manera en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion x, frente al primer eje de simetna del detector DS1 en direccion de medicion, pero desplazada en el importe ADS. La tercera matriz de detectores 22.3 y la cuarta matriz de detectores 22.2 estan dispuestas desplazadas una con relacion a la otra en el plano de deteccion de nuevo perpendicularmente a la direccion de medicion x, es decir, en la direccion-y indicada. Como se deduce de la misma manera a partir de la representacion ampliada de la zona central de la disposicion de detectores 22 en la figura 3b, en este ejemplo de realizacion con la excepcion de aquel elemento detector, a traves del cual se extiende el segundo eje de simetna del detector DS2, en este caso todos los elementos detectores 22c, 22d, 22e de la cuarta matriz de detectores 22.2 estan dispuestos desplazados en direccion-y con relacion a la tercera matriz de detectores

22.3,

Por lo tanto, en esta forma de realizacion resulta una disposicion sobre-cruzada de la primera y segunda matrices de detectores 22.1, 22.4 o bien de la tercera y cuarta matrices de detectores 22.3, 22.2 configuradas en simetna de espejo en la disposicion de detectores 22 de la senal de referencia de acuerdo con la invencion. Esta se ha revelado como especialmente ventajosa en el caso de distribuciones inhomogeneas de la intensidad en el plano de deteccion, como existe tal vez durante una exploracion con iluminacion divergente.

Los elementos detectores 22a, 22b, 22e de la primera y de la segunda matrices de detectores estan dispuestos de acuerdo con la figura 3a a lo largo de la direccion de medicion x de tal manera que partiendo del primer eje de simetna del detector (DS1), las distancias medias en la direccion de medicion (x) entre elementos de deteccion 22a, 22b, 22e) vecinos se modifican en la misma direccion que partiendo del eje de simetna RS de la marca de referencia los periodos de division de las estructuras en los campos parciales 11a, 11b de la marca de referencia. La primera y la segunda matrices de detectores 22.1, 22.4 de la disposicion de detectores 22 de senales de referencia poseen, por consiguiente, de la misma manera que la marca de referencia 11 una estructura simetricamente interferida con respecto a la disposicion de los elementos detectores 22a, 22b, 22e correspondientes.

De manera similar a ello, tambien la configuracion de la tercera y de la cuarta matrices de detectores 22.3, 22.2 estan dispuestas en la disposicion de detectores 22 de senales de referencia, estando presente aqu una estructura o bien disposicion simetricamente interferida de los elementos detectores 22c, 22d, 22e con respecto al segundo eje de simetna del detector DS2; como se ha mencionado anteriormente, el segundo eje de simetna el detector DS2 esta dispuesto desplazado en el importe ADS en direccion de medicion con respecto al primer eje de simetna del detector DS1.

En la primera y en la segunda matrices de detectores 22.1, 22.4 o bien en la tercera y cuarta matrices de detectores

22.3, 22.2 se realiza la disposicion simetricamente interferida de los elementos detectores 22a - 22e, respectivamente, de forma sintonizada configuracion simetricamente interferida de la marca de referencia 11 sobre la estructura de medicion 10. Esto significa que las distancias entre elementos detectores 22a - 22e vecinos en las matrices de detectores 22.1 - 22.4 se modifican de manera similar a las distancias de las estructuras de division en los campos parciales 11a, 11b de la marca de referencia. Con respecto a la disposicion concreta de los elementos detectores 22.a - 22.d individuales para la deteccion de las senales parciales de referencia desfasadas en las dos parejas de matrices de detectores se remite de nuevo al documento DE 10 2008 044 858 A1 de la solicitante, en particular allf a las ecuaciones 2.1 y 2.2. Como variables caractensticas se seleccionan para la presente configuracion de las matrices de detectores 22.1 - 22.4 en las ecuaciones 2.1 y 2.2 f0 = 7.2, 1/mm y L = 1,25 mm y k = 1, en las que f0 indica la frecuencia de division media en el lado de la estructura de medicion y L indica la longitud de la estructura en un campo parcial de la marca de referencia 11a, 11b en la direccion de medicion x y k indica el tipo de la exploracion optica (k = 1: ganancia de la senal sobre +/-1. disposiciones de difraccion; k = 2: ganancia de la senal sobre 0., +/-1. disposiciones de difraccion).

A partir de los elementos detectores 22a - 22d representados identicos, respectivamente, en la figura 3a resultan a partir de la exploracion de la pista de referencia, respectivamente, senales parciales de referencia identicas, que son procesadas entonces a continuacion para la generacion de una senal de referencia RI. De esta manera, los elementos detectores 22a suministran a partir de la primera y de la segunda matrices de detectores 22.1, 22.4 una senal parcial de referencia, que se designa a continuacion con el signo de referencia A1_T; los elementos detectores 22b de la primera y de la segunda matrices de detectores 22.1, 22.4 suministran las senales parciales de referencia S1_GT. Los elementos detectores 22c de la tercera y de la cuarta matrices de detectores 22.3, 22.2 suministran la senal parcial de referencia S2_T; los elementos detectores 22d de la tercera y de la cuarta matrices de detectores

22.3, 22.2 suministran la senal parcial de referencia S2_GT. De esta manera se generan a traves de la disposicion de detectores de senales de referencia representados en total cuatro senales parciales de referencia S1_T, S2_GT, S2_T, S2_GT, que son procesadas posteriormente entonces en una senal de referencia RI finalmente resultante.

Entre los diferentes elementos detectores 22a - 22d de las matrices de detectores 22.1 - 22.4, que suministran las diferentes senales parciales de referencia S1_T,, S1_GT o bien S2_T, S2-GT, estan disgustos en el presente

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ejemplo de realizacion en la disposicion de detectores 22 de senales de referencia, respectivamente, todav^a elementos detectores 22e de luz continua. A traves de los elementos detectores 22e de luz continua se genera una senal, a partir de la cual se obtiene una senal de compensacion lo menos modulada posible y que sirve durante el procesamiento posterior de las senales para la generacion de la senal de referencia RI; para el procesamiento concreto de la senal se remite al desarrollo siguiente de la descripcion.

En el ejemplo de realizacion representado de la disposicion de detectores 22 de senales de referencia, los elementos detectores 22a - 22d, a partir de los cuales se generan las senales parciales de referencia S1_T, 1_GT, S2_T, S2_GT, poseen, respectivamente, una anchura, que corresponde aproximadamente a un tercio de los periodos de division locales de la matriz de detectores 22.1 - 22.4 respectiva. Por cada periodo de division local de la matriz de detectores 22.1 - 22.4 estan previstos, como se educe a partir de la figura 3, respectivamente dos elementos detectores 22e de luz continua, que poseen, respectivamente, una anchura en direccion de medicion x, que corresponde aproximadamente a una sexta parte del periodo de division local de la matriz de detectores 22.1 - 22.4 respectiva,

Por medio de una configuracion de este tipo de la disposicion de detectores 22 de la senal de referencia se garantiza de esta manera que a partir de la exploracion de la marca de referencia 11 sobre la disposicion de detectores 22 de senales de referencia resulte una primera pareja de senales parciales de referencia S1_T, S1_GT asf como una segunda pareja de senales parciales de referencia S2_GT, S2_GT. La primera pareja de senales parciales de referencia S1_T, S1_GT esta desplazada en un importe de desplazamiento en este caso a lo largo de la direccion de medicion x frente a la segunda pareja de senales parciales de referencia S2_T, S2_GT; tfpicamente el importe del desplazamiento entre la primera y la segunda pareja de senales parciales de referencia S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT es algunos periodos de la senal incremental, que resulta a partir de la exploracion de la pista incremental 12. Las curvas de las senales parciales de referencia S1_T, S1_GT o bien S2_T, S2_GT de una pareja estan a contratase o bien inversas entre sf, respectivamente; esto significa que en el caso de un maximo de la senal parcial de referencia S1_T o bien S2_T en la primera o bien en la segunda pareja en la zona de la posicion de referencia xref, la senal parcial de referencia S1_GT o bien S2_GT respectiva presenta entonces allf un maximo de la senal o a la inversa. La curva de las cuatro senales parciales de referencia diferentes S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT generadas de esta manera se representa en las figuras 4a y 4b en la zona de la posicion de referencia xref.

En virtud del desplazamiento ADS previsto de los ejes de simetna DS1, DS2 de la primera y de la segunda pareja de matrices de detectores 22.1, 22.4 o bien 22.3, 22.2, las senales parciales de referencia S1_T, S1_GT presentan frente a las senales parciales de referencia S2_T, S2_GT, como ya se ha mencionado anteriormente, en la direccion de medicion x un importe de desplazamiento ADS/2, que resulta a partir del principio de exploracion optica empleado.

El procesamiento siguiente de las senales parciales de referencia S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT generadas de esta manera para obtener una senal de referencia RI de alta resolucion que resulta en el lado de salida, se explica para el presente caso de realizacion a continuacion con la ayuda de las figuras 9 asf como 5a - 8. La figura 9 muestra en este caso una disposicion de circuito adecuada para el procesamiento de senales, las figuras 5a - 8 muestran diferentes senales, que resultan en el desarrollo del procesamiento de las senales.

Las senales parciales de referencia S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT generadas a traves de los elementos detectores 22a - 22d son alimentadas, como se deduce a partir de la figura 9, por parejas a dos amplificadores diferenciales

30.1, 30.2. En este caso, las senales parciales de referencia S1_T, S1_Gt o bien S2_T, S2_GT a contratase son conmutadas a las entradas correspondientes de los dos amplificadores diferenciales 30.1, 30.2. En la salida de los dos amplificadores diferenciales 30.1, 30.2 resulta en cada caso una senal S1, S2 en forma de impulso; la curva de las senales en forma de impulsos S1, S2 en la zona de la posicion de referencia xref se ilustra en las figuras 5a, 5b.

A traves del elemento de formacion de sumas 31 y del elemento de formacion de la diferencia 32 conectados a continuacion de los dos amplificadores diferenciales 30.1, 30.2 se forma, a partir de las senales S1, S2 en forma de impulsos, a continuacion una senal de suma S1+S2 asf como una senal de la diferencia S1-S2. La senal se suma S1+S2 se representa en la zona de la posicion de referencia xref en la figura 6a, la senal de la diferencia S1-S2 se representa en la figura 6b.

La senal de suma S1+S2 es alimentada entonces a una primera entrada de un primer comparador 33.1; la senal de la diferencia S1-S2 es alimentada a las primeras entradas, respectivamente, de un segundo y un tercer comparador

33.2, 33.3. En las segundas entradas respectivas de los diferentes comparadores 33.1, 33.2, 33,3 se aplican senales de disparo TS1, TS2, TS3, que estan derivadas a partir de la senal de compensacion, que se obtiene a traves de los elementos detectores 22e de luz continua. La senal generada a traves de los elementos detectores 22e de luz continua es amplificada en este caso en primer lugar a traves de un elemento amplificador 34 para obtener una senal de compensacion Sa; en la figura 8 se representa la curva en gran medida no modulada de la senal de compensacion Sa en la zona de la posicion de referencia xref. La senal de compensacion Sa es amplificada entonces a traves de otros tres elementos amplificadores 34.1, 34.2, 34.3 con diferentes factores de amplificacion a, c, b para obtener las tres senales de disparo TS1 = a ■ Sa, TS2 = b ■ Sa, TS3 = c ■ Sa, que se aplican en las

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segundas entradas respectivas de los tres comparadores 33.3, 33.3, 33.2. A continuacion de los comparadores 33.1,

33.2, 33.3 esta dispuesto un elemento de enlace logico 35, configurado como elemento de enlace-Y. En la salida del elemento de enlace 35 resulta, con un ajuste adecuado de las diferentes senales de disparo TS1, TS2, TS3 entonces en el lugar de la posicion de referencia xref la senal de referencia RI, que se representa en la figura 7.

Una emision de la senal de referencia RI se realiza en este caso a traves del elemento de enlace-Y logico 35, cuando se cumplen todas las tres condiciones i), ii), iii):

i)

S1 +S2 > TS1

ii)

S1 - S2 > TS3

iii)

S1 - S2 < TS2

A traves de la regulacion definida de las senales de disparo TS2, TS3, es decir, a traves de la seleccion de los factores de amplificacion b, c de los elementos amplificadores 34.3, 34.2, se pueden ajustar de una manera definida electronicamente la posicion y la anchura de la senal de referencia RI en el dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion.

Con preferencia, la senal de disparo TS1 se selecciona a tal fin de tal manera que esta esta cerca de cero, pero posee un valor positivo; en la figura 6a se muestra una senal de disparo TS1 correspondiente en combinacion con la senal de suma S1+S2. De esta manera se puede asegurar que tampoco con la fuente luminosa desconectada se genere de forma imprevista ninguna senal de referencia RI.

Una variante modificada en una medida insignificante de la disposicion de detectores de senales de referencia 22' del primer ejemplo de realizacion del dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion se representa de forma esquematica en la figura 10. La disposicion y la configuracion de las diferentes matrices de detectores 22.1' - 22.4' asf como la disposicion de los elementos detectores 22a'- 22e' corresponden en este caso a las de la figura 3a. No obstante, adicionalmente esta previsto que sobre una parte de los elementos detectores 22a' - 22e' esten dispuestas rejillas de cubierta 25, cuyos trazos de las rejillas m estan orientados en direccion-x, es decir, ortogonalmente a la direccion de la extension longitudinal de los elementos detectores 22a' - 22e'. En este caso, solamente los elementos detectores 22a' - 22e' dispuestos exteriores con relacion a los ejes de simetna de la disposicion de detectores de senales de referencia 22' estan provistos con tales rejillas de cubierta 25. El grado de cobertura de las superficies fotosensibles de los elementos detectores 22a' - 22e' es aproximadamente 50 %. De esta manera se reduce la ponderacion de los elementos detectores 22a' - 22e' exteriores en las matrices de detectores 22.1'- 22.4' en la generacion de la senal. Esto se ha revelado como ventajoso tal vez en el caso de contaminaciones en la zona de la marca de referencia sobre la estructura de medicion, puesto que en este caso las porciones de las senales de los elementos detectores exteriores 22a' - 22e' se omitinan asimetricamente y se perjudicana el procesamiento de la senal.

Las rejillas de cubierta 25 pueden estar dispuestas, por ejemplo, sobre una placa de exploracion, que esta emplazada por encima de la disposicion de detectores de senales de referencia 22' en la unidad de exploracion. Ademas, sena posible colocar las rejillas de cubierta 25 como estructuracion metalica en las zonas correspondientes directamente sobre la disposicion de detectores de senales de referencia 22'. Por lo demas, tambien podna estar previsto estructurar los elementos detectores 22a' - 22e'e en estas zonas en direccion longitudinal, para generar de esta manera igualmente el efecto optico de una rejilla de cubierta 25.

Finalmente, se explica una segunda forma de realizacion del dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion con la ayuda de las figuras 11 y 12. La figura 11 muestra en este caso una vista de la disposicion de detectores de senales de referencia, la figura 12 muestra la disposicion de circuito para la generacion de la senal de referencia RI.

A continuacion se describen solamente las diferencias decisivas con respecto al primer ejemplo de realizacion. Estas consisten esencialmente en el tipo de generacion de la senal de compensacion. Mientras que en el primer ejemplo de realizacion estan previstos como medios para la generacion de la misma unos elementos detectores de luz continua en las diferentes matrices de detectores, en el presente ejemplo se obtiene la senal de compensacion a partir de una suma de todas las senales parciales de referencia de los elementos detectores de las matrices de detectores.

Para la disposicion de detectores de senales de referencia representada en la figura 11, esto significa que en las cuatro matrices de detectores 122.1 - 122.4 no estan previstos elementos detectores de luz continua separados, sino solamente aquellos elementos detectores 12a - 122d, que generan las senales parciales de referencia S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT. Como consecuencia de esta ausencia de los elementos detectores de luz continua, los elementos detectores 122a - 122d, a partir de los cuales se generan las senales parciales de referencia S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT, poseen en direccion de medicion x, respectivamente, una anchura, que corresponde a la

mitad del periodo de division local de la matriz de detectores 122.1 - 122.4 respectiva.

Como medios para la generacion de la senal de compensacion Sa esta previsto en la disposicion de circuito segun la figura 12 un elemento de suma 136, al que se alimentan las cuatro senales parciales de referencia S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT para la suma para obtener la senal de compensacion Sa. El procesamiento siguiente de la senal de 5 compensacion Sa a traves de los elementos amplificadores 134.1 - 134.3 y la alimentacion de las senales diferentemente amplificadas como senales de disparo TS1 - TS3 en las segundas entradas respectivas de tres comparadores 133.1 - 133.3 se realiza de forma similar al primer ejemplo de realizacion.

Las cuatro senales parciales de referencia S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT generadas a traves de los elementos detectores 122a - 122d son amplificadas a traves de elementos amplificadores 130.1 -130.4 y a continuacion son 10 conmutadas, como se representa, a traves de los elementos de formacion de la diferencia 137.1 - 137.2 por parejas en diferencia. En la salida de los dos elementos de formacion de la diferencia 137.1 - 137.2 resultan las senales S1, s2 en forma de impulso, que son procesadas entonces de la misma manera de nuevo de forma similar al primer ejemplo de realizacion a traves el elemento de formacion de sumas 131 y el elemento de formacion de la diferencia 132, antes de que se apliquen, como se muestra, senales de suma y senales de diferencia S1+S2, S1-S2 en las 15 primeras entradas de los tres comparadores 133.1 - 133.3. En la salida del elemento de enlace logico 135 resulta de nuevo la senal de la diferencia RI.

Ademas de los ejemplos de realizacion explicados en concreto, existen en el marco de la presente invencion evidentemente todavfa otras posibilidades de configuracion.

Asf, por ejemplo, las senales de disparo TS1 - TS3 se podnan generar de forma alternativa tambien totalmente de 20 forma estatica a partir de fuentes de tension adecuadas. Ademas, tambien sena posible generar solamente la senal de disparo TS1, como se ha descrito anteriormente, a partir de la senal de compensacion y las otras dos senales de disparo TS2, TS3 estaticamente a partir de las fuentes de tension adecuadas.

Por lo demas, sena posible seleccionar en la disposicion de detectores de senales de referencia en lugar de la disposicion sobre-cruzada explicada anteriormente de las cuatro matrices de detectores, tambien una disposicion 25 alternativa. Asf, por ejemplo, en este caso de nuevo se podna configurar una primera y una segunda matriz de detectores en simetna de espejo con un primer eje de simetna de los detectores, que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion. La primera y la segunda matriz de detectores se dispondnan ahora, a diferencia del ejemplo de realizacion explicado anteriormente, sin embargo, adyacentes entre sf en la direccion de medicion y no desplazadas en direccion-y. Ademas, una tercera y una cuarta matrices de 30 detectores se configuranan en simetna de espejo con un segundo eje de simetna de detectores, que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion y esta dispuesto en la direccion de medicion desplazado con respecto al primer eje de simetna de detectores. Tambien la tercera y la cuarta matrices de detectores estan dispuestas adyacentes entre sf en direccion de medicion a diferencia del ejemplo de realizacion explicado anteriormente, es decir, de la misma manera no en direccion-y. La primera y la segunda matrices de 35 detectores estanan dispuestas en esta variante en la direccion de la extension de los ejes de simetna de los detectores desplazadas con respecto a la tercera y la cuarta matrices de detectores.

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Claims (15)

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   REIVINDICACIONES

   1. - Dispositivo optico de medicion de la posicion para la deteccion de la posicion de dos objetos moviles relativamente entre sf en al menos una direccion de medicion (x) con

   - una estructura de medicion (10), que esta conectada con uno de los dos objetos y que presenta una division incremental (12) que se extiende en la direccion de medicion (x) asf como al menos una marca de referencia (11) en una posicion de referencia (xref), en la que la marca de referencia (11) comprende dos campos parciales (11a, 11b) de la marca de referencia dispuestos en simetna de espejo a un eje de simetna (RS) de la marca de referencia, que estan constituidos, respectivamente, por una estructura de rejilla, que se extiende en la direccion de medicion (x), con un periodo de division variable localmente,

   - una unidad de exploracion (20), que esta conectada con el otro de los dos objetos y que presenta una fuente luminosa (21) que irradia de forma divergente, una o varias rejillas (23) asf como un dispositivo de deteccion de la senal de referencia (22; 22'; 122), en el que

   - el dispositivo de deteccion de la senal de referencia (22, 22'; 122) presenta al menos cuatro matrices de detectores (22.1 - 22.4; 22.1' - 22.4'; 122.1 - 122.4), respectivamente, con varios elementos de deteccion (22a - 22d; 22a' - 22d'; 122a - 122d) y las matrices de detectores (22.1 - 22.4; 22.1' - 22.4; 122.1 - 122.4), estan configuradas y dispuestas de tal forma que

   - a partir de la exploracion de la marca de referencia (11) a traves del dispositivo de deteccion (22; 22', 122) de la senal de referencia resulta una primera y una segunda parejas de senales parciales de referencia (S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT), respectivamente, con curva de la senal a contrafase y la primera pareja de senales parciales de referencia (S1_T, S1_GT) esta desplazada a lo largo de la direccion de medicion (x) frente a la segunda pareja de senales parciales de referencia (S2_T, S2_GT) en un importe de desplazamiento.
2. 2. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que

   - los elementos de deteccion (22a, 22b; 22a', 22b'; 122a, 122b) de la primera y de la segunda matrices de detectores (22.1, 22.4; 22.1', 22.4'; 122.1, 122.4) estan dispuestos de tal forma que partiendo de un primer eje de simetna del detector (DS1), las distancias medias en la direccion de medicion (x) entre elementos de deteccion (22a, 22b; 22a', 22b'; 122a, 122b) vecinos se modifican en la misma direccion que partiendo del eje de simetna (RS) de la marca de referencia los periodos de division de las estructuras de rejilla en los campos parciales (11a, 11b) de la marca de referencia, y

   - los elementos de deteccion (22c, 22d; 22c', 22'; 122c, 122d) de la tercera y cuarta matrices de detectores (22.2, 22.3; 22.2', 22.3'; 122.2, 122.3) estan dispuestos de tal forma que, partiendo de un segundo eje de simetna del detector (DS2), las distancias medias en la direccion de medicion (x) entre elementos de deteccion (22c, 22d; 22c', 22d'; 122c, 122d) vecinos se modifican en la misma direccion que partiendo del eje de simetna (RS) de la marca de referencia los periodos de division de las estructuras de rejilla en los campos parciales (11a, 11b) de la marca de referencia.
3. 3. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que el segundo eje de simetna (DS2) del detector se puede disponer desplazado frente al primer eje de simetna (DS1) del detector en un importe (ADS) que corresponde al doble del importe del desplazamiento entre la primera y la segunda parejas de senales parciales de referencia (S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT).
4. 4. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 1 con medios para la generacion de una senal de compensacion (Sa), que resulta a partir de la exploracion optica de la marca de referencia (11) sobre la estructura de medicion (10), sirviendo la senal de compensacion (Sa) para la regulacion de una o varias senales de disparo (TS1, TS2, TS3) durante el procesamiento siguiente de las senales parciales de referencia (S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT) para obtener una senal de referencia (TI).
5. 5. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que como medios para la generacion de la senal de compensacion (Sa) se pueden disponer elementos de deteccion de luz continua (22e; 22e') entre los elementos de deteccion (22a-22d; 22a' -22d') de la matriz de detectores (22.1 -22.4; 22.1' -22.4')
6. 6. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que como medios para la generacion de la senal de compensacion (Sa) sirve un elemento de suma (136), que sirve para la suma de todas las senales parciales de referencia (S1_T, S1_gT, S2_T, S2_GT) de las matrices de detectores (122.1 - 122.4).
7. 7. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que

   - la primera y segunda parejas de senales parciales de referencia (S1_T, S1_GT, S2_T, S2_GT) se aplican en las entradas de dos amplificadores diferenciales (30.1, 30.2) y en la salida de los dos amplificadores

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   diferenciales (30.1, 30.2) esta acondicionada, respectivamente, una senal (S1, S2) en forma de impulso para el procesamiento posterior,

   - a continuacion de los amplificadores diferenciales (30.1, 30.2) estan dispuestos un elemento de formacion de suma (31) y un elemento de formacion de la diferencia (32), a traves de los cuales resultan una senal de la suma y una senal de la diferencia (S1 + S2, S1-S2) a partir de las senales (S1, S2) en forma de impulsos,

   - las senales de la suma y de la diferencia (S1 + S2, S1-S2) se aplican a las primeras entradas de varios comparadores (33.1 -33.3), en cuya segunda entrada respectiva se aplica una senal de disparo (TS1, TS2, TS3) derivada a partir de la senal de compensacion (Sa) y

   - a continuacion de la pluralidad de comparadores (33.1 - 33.3) esta dispuesto un elemento de enlace logico (35), en cuya salida resulta la senal de referencia (RI).
8. 8.- Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con las reivindicaciones 5 y 7, en el que la senal de compensacion (Sa) se amplifica a traves de un amplificador de entrada (34) y luego se alimenta la senal de compensacion (Sa) amplificada a tres amplificadores (34.1, 34.2, 34.3) con factores de amplificacion (a, b, c) diferentes regulables y las tres senales amplificadas de forma diferente, derivadas de la senal de compensacion (Sa) son alimentadas como senales de disparo (TS1, TS2, TS3) a las segundas entradas de los tres comparadores (33.1 - 33.3).
9. 9. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con las reivindicaciones 6 y 7, en el que la senal de compensacion (Sa) que resulta a partir de la suma se pueda alimentar a tres amplificadores (134.1, 134.2, 134.3) con factores de amplificacion (a, b, c) diferentes regulables y las tres senales amplificadas diferentes, derivadas de la senal de compensacion (Sa) pueden ser alimentadas como senales de disparo (TS1, TS2, TS3) a las segundas entradas de los tres comparadores (133.1, 133.2, 133.3).
10. 10. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que entre la fuente luminosa (21) y la estructura de medicion (10) esta dispuesta una pantalla con un intersticio de emision (23).
11. 11. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que sobre una parte de los elementos detectores (122a - 122d) pueden estar dispuestas unas rejillas de cubierta (25), cuyos trazos de rejilla estan orientados ortogonalmente a la direccion de la extension longitudinal de los elementos detectores (122a - 122d).
12. 12. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que en la direccion de medicion (x) a ambos lados adyacentes a la marca de referencia (11) en una pista de referencia sobre la estructura de medicion (10) estan dispuestas unas estructuras de rejilla (14), que ejercen una accion de dispersion optica sobre los haces de luces que inciden sobre ellas.
13. 13. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que las estructuras de rejilla (14) poseen en la pista de referencia un periodo de division (TPg), que corresponde a la mitad del periodo de division (TPinc) de la division incremental (12) dispuesta sobre la estructura de mediicon (10) en una pista incremental.
14. 14. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que las estructuras de rejilla (14) presentan en la pista de referencia una relacion de los periodos de division de los trazos de 0,25.
15. 15. - Dispositivo optico de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la disposicion de detectores comprende cuatro matrices de detectores, y

    - una primera y una segunda matriz de detectores (22.1, 22.4; 22.1', 22.4'; 122.1, 122.4) estan configurados en simetna de espejo con un primer eje de simetna del detector (DS1), que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion (x), en el que la primera y la segunda matrices de detectores (22.1, 22.4; 22.1', 22.4'; 122.1, 122.4) estan dispuestas desplazadas entre sf en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion (x) y

    - una tercera y una cuarta matrices de detectores (22.3, 22.2; 22.3', 22.2'; 122.3, 122.2) estan configuradas en simetna de espejo con un segundo eje de simetna del detector (DS2), que se extiende en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion (x) y este dispuesto desplazado en la direccion de medicion (x) con respecto al primer eje de simetna del detector (DS1), de manera que la tercera y la cuarta matrices de detectores (22.3, 22.2; 22.3', 22.2'; 122.3, 122.2) estan dispuestas desplazadas entre sf en el plano de deteccion perpendicularmente a la direccion de medicion (x)