ES2592209T3 - Instalación de medición de la posición - Google Patents
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Abstract
Instalación de medición de la posición con una escala (10) y una unidad de exploración (20) móvil con relación a ella en dirección de medición (x), en la que - la escala (10) presenta una división de medición (11) y a través de una exploración óptica de la división de medición (11) se pueden generar señales de medición periódicas, - la escala (10) presenta al menos una marca de referencia (12) y a través de una exploración óptica de la marca de referencia (12) se puede generar una señal de referencia (REF), - la escala (10) presenta marcas de la zona (13.1, 13.2) explorables ópticamente y a través de una exploración óptica de las marcas de la zona (13.1, 13.2) se puede generar con su haz de rayos de exploración y su detección a través de un detector de la señal de la zona (26) una señal de la zona (B), a través de la cual se puede distinguir si la unidad de exploración (20) se encuentra sobre el primero o el segundo lado de la marca de referencia (12), y - las marcas de la zona (13.1, 13.2) sobre el primero y el segundo lado de la marca de referencia (12) ejercen diferentes acciones de desviación sobre el haz de rayos de exploración que inciden sobre ella, caracterizada porque entre la escala (10) y el detector de la señal de la zona (26) está dispuesta una rejilla de pantalla periódica (29), que está configurada y dispuesta de tal manera que durante la exploración óptica de las marcas de la zona (13.1, 1.2) en el plano de detección del detector de la señal de la zona (26) resulta un patrón de franjas, a partir del cual en función de la posición de la unidad de exploración (20) con relación a la marca de referencia (12) se pueden generar dos señales de exploración (S1, S2; S1', S2').
Description
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DESCRIPCION
Instalacion de medicion de la posicion Campo de la tecnica
La presente invencion se refiere a una instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
Estado de la tecnica
Tales instalaciones de medicion de la posicion se emplean especialmente en maquinas de mecanizacion para la medicion de la posicion relativa de una herramienta con respecto a una pieza de trabajo a mecanizar, en maquinas de medicion de coordenadas para la determinacion de la posicion y dimensiones de objetos de ensayo asf como tambien en la industria de semiconductores, por ejemplo en apiladores de obleas. En este caso, la instalacion de medicion de la posicion es una instalacion de medicion de angulos o de medicion de longitudes, en la que la escala se monta directamente en la unidad de accionamiento (motor rotatorio o motor lineal), o la escala se monta en un componente accionado a traves de la unidad de accionamiento. La unidad de exploracion de la instalacion de medicion de la posicion esta dispuesta estacionaria frente a la escala movil en otra parte de la maquina.
La escala de una instalacion de medicion de la posicion de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 101 32 521 A1 y presenta una division de medicion periodica para la generacion de senales de medicion periodicas en forma de senales incrementales asf como una marca de referencia para la generacion de referencia. A traves de la senal de referencia se puede establecer para la posicion de la marca de referencia una referencia absoluta de la medicion de la posicion incremental, colocando un contador en un estado de contador predeterminado.
Al comienzo de una medicion de la posicion asf como para la correccion y control del estado del contador es necesario a menudo, partiendo de una posicion discrecional, pasar por una marca de referencia. A tal fin, las marcas de referencia se aplican sobre la escala, a traves de las cuales se puede distinguir donde se encuentra la unidad de exploracion con relacion a la marca de referencia, es decir, si la unidad de exploracion se encuentra sobre uno u otro lado de la marca de referencia. Esta marca de la zona esta configurada en el dispositivo conocido a partir del documento DE 101 32 521 A1 sobre un lado de la marca de referencia como franja reflectante o transparente, sobre el otro lado de la marca de referencia, la marca de la zona esta realizada como rejilla de refraccion. Para la exploracion de las dos marcas de la zona, varios todo receptores estan dispuestos en la unidad de exploracion. Algunos foto receptores son impulsados en este caso solo desde el haz de rayos de exploracion cuando la unidad de exploracion se encuentra sobre uno de los lados de la marca de referencia. Los foto receptores restantes, en cambio, son impulsados por el haz de rayos de exploracion solamente cuando la unidad de exploracion se encuentra sobre el otro lado de la marca de referencia. A partir de las senales de exploracion de los diferentes foto receptores se genera una senal de la zona, a partir de cuyo nivel de la senal se puede deducir en que lado de la marca de referencia se encuentra la unidad de exploracion durante la medicion de la posicion.
El procedimiento conocido a partir del documento DE 101 32 521 A1 para la generacion de senales de la zona es adecuado para instalaciones de medicion de la posicion con iluminacion colimada de la escala, sin embargo este concepto no es aplicable para una instalacion de medicion de la posicion con iluminacion divergente de la escala.
Se conoce a partir del documento EP 2 520 906 A1 una instalacion de medicion de la posicion optica con iluminacion divergente de la escala, que esta optimizada especialmente con respecto a componentes no alineados idealmente entre sf en la trayectoria de los rayos de exploracion. A tal fin, esta prevista una configuracion geometrica determinada de la disposicion del detector y de los elementos del detector asf como la disposicion de estructuras de pantallas periodicas delante de las superficies foto sensibles de los elementos detectores. La publicacion no contiene instrucciones en el sentido de como se podna generar en una instalacion de medicion de la posicion de este tipo de manera adecuada una senal de refraccion del tipo descrito al principio.
Resumen de la invencion
La presente invencion se basa en el problema de posibilitar en una instalacion de medicion de la posicion con iluminacion divergente de la escala una generacion segura de una senal de zona, que caracteriza la posicion relativa de una unidad de exploracion con relacion a una marca de referencia.
Este problema se soluciona segun la invencion por medio de una instalacion de medicion de la posicion con las caractensticas de la reivindicacion 1.
Otras formas de realizacion de la instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion se deducen a partir de las medidas, que se indican en las reivindicaciones dependientes.
La instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion comprende una escala y una unidad de
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exploracion movil en la direccion de medicion con relacion a ella. La escala presenta una division de medicion, en la que a traves de una exploracion optica de la division de medicion se pueden generar senales de medicion periodicas. Ademas, la escala presenta al menos una marca de referencia, de manera que a traves de una exploracion optica de la marca de referencia se puede generar una senal de referencia. Por lo demas, la escala presenta marcas de la zona explorables opticamente, de manera que a traves de una exploracion optica de las marcas de la zona con un haz de rayos de exploracion y su deteccion a traves de un detector de la senal de la zona se puede generar una senal de la zona. A traves de la senal de la zona se puede distinguir si la unidad de exploracion se encuentra sobre el primero o el segundo lado de la marca de referencia. Las marcas de la zona sobre el primero y el segundo lados de la marca de referencia ejercen acciones de desviacion diferentes sobre el haz de rayos de exploracion que incide sobre ellas. Entre la escala y el detector de la senal de la zona esta dispuesta una rejilla de pantalla periodica, que esta configurada y dispuesta de tal manera que durante la exploracion optica de las marcas de la zona en el plano de deteccion del detector de la senal de la zona resulta un patron de franjas, a partir del cual se pueden generar en funcion de la posicion de la unidad de exploracion con relacion a la marca de referencia al menos dos senales de exploracion diferenciables.
En este caso, la periodicidad de la rejilla de pantalla se puede seleccionar segun
Pbm = A / (sin (atan(PSG (u + v))))
con
Pbm := periodicidad de la rejilla de refraccion de reflexion de la marca de la zona
u := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de emision sobre la escala hasta la rejilla de pantalla
v := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de pantalla y el plano de deteccion del detector de la senal de la zona X := longitud de las ondas de la fuente de luz utilizada Psg := periodicidad de la rejilla de emision
Con ventaja, la marca de la zona esta configurada reflectante sobre el primer lado de la marca de referencia y la marca de la zona esta configurada sobre el segundo lado de la marca de referencia como rejilla de refraccion de reflexion.
En este caso, es posible que la rejilla de refraccion de reflexion de la marca de la zona posea una periodicidad diferente que la division de medicion.
En una forma de realizacion posible, la periodicidad de la rejilla de refraccion de reflexion se selecciona segun la relacion
Pbm - 2 • V • A / Pbd
con
Pbm := periodicidad de la rejilla de refraccion de la reflexion de la marca de la zona
v : := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de pantalla y el plano de deteccion del detector de la senal de la zona X := longitud de las ondas de la fuente de luz utilizada Pbd := periodicidad del detector de la senal de la zona
Por lo demas, se puede prever que las marcas de la zona esten dispuestas en una pista de la marca de la zona y la marca de referencia este dispuesta en una pista de la marca de referencia sobre la escala. de manera que la pista de la marca de la zona y la pista de la marca de referencia se extienden paralelas a lo largo de la direccion de medicion.
Ademas, es posible que la escala presente varias zonas lfmites, de manera que las zonas lfmites estan configuradas a traves de la modificacion parcial de la accion optica de las marcas de la zona o de la pista de la marca de referencia.
En este caso, las zonas lfmites pueden estar configuradas al menos en zonas parciales de la pista de la marca de la zona o de la pista de la marca de referencia, de modo que en las zonas lfmites estan dispuestas rejillas de transmision o rejillas de reflexion orientadas perpendicularmente a la division de medicion.
En una forma de realizacion posible, una fuente de luz que irradia divergente sin elementos opticos interconectados ilumina una rejilla de pantalla periodica, detras de la cual estan dispuestos en la direccion de propagacion del rayo la escala con la division de medicion, con la al menos una marca de referencia y las marcas de la zona asf como la rejilla de pantalla y una disposicion de detector con el detector de la senal de la zona, un detector de la senal
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incremental y un detector de la senal de referencia.
Con ventaja, el detector de la senal de la zona esta constituido por dos grupos de elementos detectores dispuestos alternando periodicamente, de manera que los elementos detectores de un grupo estan encajados entre sf, respectivamente.
Puede estar previsto que la rejilla de refraccion este configurada como rejilla de fases con +/- 1. disposiciones de refraccion resultantes, de manera que durante la transicion del haz de rayos de exploracion entre las marcas de la zona resulta un desplazamiento local del patron de franjas en el plano de deteccion.
En este caso es posible que las periodicidades de la rejilla de pantalla y del detector de la senal de la zona esten seleccionadas y la rejilla de pantalla asf como el detector de la senal de la zona esten dispuestos de tal forma
- que en el caso de la posicion de la unidad de exploracion sobre el primer lado de la marca de referencia, el primer grupo de elementos de detector registra una senal de exploracion maxima y el segundo grupo de elementos de detector registra una senal de exploracion minima, y
- que en el caso de la posicion de la unidad de exploracion sobre el segundo lado de la marca de referencia, el primer grupo de elementos de detector registra una senal de exploracion minima y el segundo grupo de elementos de detector registra una senal de exploracion maxima.
En este caso, puede estar previsto que para la formacion de la senal de la zona, las senales de exploracion del primero y del segundo grupo de elementos detectores se pueden conducir a un elemento de formacion de la diferencia y a partir de la senal diferencial resultante se puede generar la senal de la zona a traves de un elemento comparador dispuesto a continuacion.
Por lo demas, tambien es posible que la rejilla de refraccion este configurada como rejilla de la amplitud o de las fases con 0. y +/- 1. ordenes de refraccion resultantes, de manera que durante la exploracion de las diferentes marcas de la zona resultan patrones de franjas con diferentes intensidades media diferentes en el plano de la deteccion.
En este caso puede estar previsto que para la formacion de la zona de la senal se puedan alimentar las senales de exploracion del primero y del segundo grupo de elementos detectores con diferente amplificacion a un elemento de formacion de la diferencia y a partir de la senal diferencial resultante se puede generar a traves del elemento comparador dispuesto a continuacion la senal de refraccion.
A traves de las medidas de acuerdo con la invencion se pueden generar ahora con seguridad tambien en una instalacion de medicion de la posicion con iluminacion divergente de la escala una senal de la zona, que caracteriza la posicion relativa de la unidad de exploracion con respecto a una marca de referencia.
Puesto que los patrones de franjas periodicos que resultan en el plano de deteccion son estaticos y tampoco en el caso de un movimiento de la unidad de exploracion con relacion a la escala poseen porciones oscilantes de la senal, que procedan de la generacion de las senales periodicas de medicion. De esta manera, es posible un procesamiento posterior sencillo segun la tecnica de circuitos de las senales de exploracion del detector de la senal de la zona para la generacion de una senal de la zona.
Para la fabricacion de la escala, en la solucion de acuerdo con la invencion no es necesaria ninguna etapa de procesamiento separada para las marcas de la zona. La marca de la zona configurada como rejilla de refraccion se puede generar junto con las estructuras necesarias para la division de medicion y la marca de referencia.
Otros detalles o ventajas de la presente invencion se explican con la ayuda de la descripcion siguiente de un ejemplo de realizacion del dispositivo de acuerdo con la invencion en combinacion con las figuras.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra una representacion esquematica de un ejemplo de realizacion de un primer ejemplo de realizacion de la instalacion de medicion de la posicion segun la invencion con las diferentes trayectorias de los rayos de exploracion.
La figura 2 muestra otra vista en seccion de la instalacion de medicion de la posicion de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista en planta superior sobre la escala de la instalacion de medicion de la posicion de la figura 1.
La figura 4 muestra una vista en planta superior sobre la placa de exploracion de la instalacion de medicion de la posicion de la figura 1.
La figura 5 muestra una vista en planta superior sobre el plano de deteccion de la instalacion de medicion de la posicion de la figura 1.
La figura 6 muestra los patrones de intensidad que resultan en diferentes posiciones en el plano de deteccion de la instalacion de medicion de la posicion de la figura 1.
5 La figura 7 muestra la curva de las senales de exploracion generadas a partir de los elementos de deteccion del detector de la senal de la zona en la zona de la marca de referencia de la instalacion de medicion de la posicion de la figura 1.
La figura 8a muestra una disposicion de circuito para la generacion de una senal de la zona a partir del procesamiento de las senales de exploracion del detector de la senal de la zona en la zona de la marca de 10 referencia de la instalacion de medicion de la posicion de la figura 1.
La figura 8b muestra diferentes senales en combinacion con el procesamiento de senales en la disposicion de circuito de la figura 8a.
La figura 9a muestra una disposicion de circuito para la generacion de una senal lfmite a partir del procesamiento de las senales de exploracion del detector de la senal de la zona en la zona de la marca de referencia de la instalacion 15 de medicion de la posicion de la figura 1.
La figura 9b muestra diferentes senales en combinacion con el procesamiento de senales en la disposicion de circuito de la figura 9a.
La figura 10 muestra los patrones de intensidad que resultan en diferentes posiciones en el plano de deteccion del detector de la senal de la zona en un segundo ejemplo de realizacion de la instalacion de medicion de la posicion de 20 acuerdo con la invencion.
La figura 11 muestra diferentes senales en combinacion con el procesamiento de senales del segundo ejemplo de realizacion.
Descripcion de las formas de realizacion
Un primer ejemplo de realizacion de la instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion 25 configurada como instalacion de medicion de la longitud, se muestra esquematicamente en las vistas en seccion de las figuras 1 y 2. En este caso, en la figura 1 se ilustran diferentes trayectorias de los rayos de exploracion asf como en la figura 2 se ilustra la estructura de la unidad de exploracion. La instalacion de medicion de la posicion representada comprende una escala 10 asf como una unidad de exploracion 20 movil con relacion a ella a lo largo de la direccion de medicion lineal x. En el presente ejemplo de realizacion, la instalacion de medicion de la posicion 30 de acuerdo con la invencion es accionada por incidencia de luz, es decir, que la escala 10 esta configurada como escala reflexiva. Sobre la escala 10 esta dispuesta en una pista de division de medicion dispuesta en el centro una division de medicion incremental; perpendicularmente a la direccion de medicion x, a ambos lados adyacentes a la pista de division de medicion estan dispuestas una pista de la marca de referencia con al menos una marca de referencia 12 asf como una pista de la marca de la zona con dos marcas de la zona 13.1, 13.2. Las diferentes pistas 35 sobre la escala 10 se extienden, respectivamente, paralelas a la direccion de medicion x. La escala configurada de esta manera se muestra en la figura 3 en una vista en planta superior.
Para la exploracion optica de la escala 10, la unidad de exploracion 20 comprende una fuente de luz 21 que irradia divergente, dispuesta sobre un sustrato de soporte 23, por ejemplo un LED, que ilumina una rejilla de emision periodica sin elementos opticos interconectados. La rejilla de emision 22 esta configurada como rejilla de amplitudes 40 de transmision con la periodicidad Psg y esta dispuesta sobre el lado dirigido hacia la fuente de luz 21 de una placa de exploracion transparente 24. En una variante posible de este ejemplo de realizacion se selecciona la periodicidad de la rejilla de emision segun Psg = 1129 pm. En las zonas transparentes de la rejilla de emision 22, en el presente ejemplo de realizacion esta dispuesta otra rejilla de amplitudes, que presenta una periodicidad Psg,inc, que corresponde a la periodicidad Pm de la division de medicion 11 prevista para la escala 10. Esta rejilla de amplitudes 45 funciona entonces como rejilla de emision durante la exploracion de la division de medicion 11. Despues de pasar por la rejilla de emision 22, se refleja la luz divergente que incide en la escala 10 en la division de medicion 11, en la marca de referencia 12 asf como en las marcas de la zona 13.1, 13.2, en funcion de la posicion y llega entonces a una disposicion de deteccion 25. La disposicion de deteccion 25 comprende en el presente ejemplo de realizacion un detector de la senal de la zona 26, un detector de la senal incremental 27 asf como un detector de la senal de 50 referencia 28. En la trayectoria de los rayos del haz de rayos de exploracion reflejado por las marcas de la zona
13.1, 13.2 esta dispuesta, entre la escala 10 y la disposicion de detector 25 sobre la placa de exploracion 24 una rejilla de pantalla 29, que esta configurada como rejilla de amplitudes de transmision con la periodicidad Pbg; en un ejemplo de realizacion posible, esta periodicidad es Pbg = 172 pm.
Una vista en planta superior sobre la disposicion de detector 25 con los diferentes detectores 26, 27, 28 para la
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deteccion de las senales respectivas se representa en la figura 5. La figura 4 muestra una vista en planta superior sobre el lado de la placa de exploracion 24 dirigido hacia la escala 10 con la rejilla de pantalla 29 dispuesta encima asf como las zonas 30, 31 transparentes, es decir, no activas opticamente, para el haz de rayos de exploracion desde la zona de la division de medicion 11 y la marca de referencia 12.
A partir de la exploracion optica de la division de medicion 11, que presenta la periodicidad Pmt y que es en un ejemplo de realizacion posible Pmt = 8mm, se generan senales de medicion periodicas en forma de varias senales incrementales desfasadas. Para la presente invencion no es decisiva en este caso la exploracion optica utilizada en concreto para la generacion de las senales incrementales. Es posible emplear a tal fin diferentes principios de exploracion optica, que se basan, por ejemplo, en el principio basico conocido a partir de la publicacion de R. Pettigrew con el tftulo "Analysis of Grating Imaging and its Application to Displacement Metrology" en SPIE Vol. 36, 1st European Congress on Optics applied to Metrology (1977), paginas 325 - 332. Las senales incrementales se pueden procesar posteriormente de manera conocida por una unidad de control - no mostrada - dispuesta a continuacion -. De esta manera, es posible posicionar partes de las maquinas relativamente moviles entre sf, que estan unidas con la unidad de exploracion 20 y la escala 10.
Para establecer para las senales incrementales generadas de esta manera una referencia de la posicion absoluta en una posicion de referencia definida Xref, la escala 10 presenta al menos una marca de referencia 12 en la pista de la marca de referencia. A partir de la exploracion optica de la marca de referencia 12 se puede generar una senal de referencia REF que se puede procesar posteriormente por la unidad de control. Con relacion a la configuracion de la marca de referencia 12 y su exploracion optica se aplican en el marco de la presente invencion, en principio, diferentes posibilidades. En este caso, se pueden emplear exploraciones opticas, como se conocen, por ejemplo, a partir de los documentos DE 10 2008 044 858 A1 o DE 10 2011 076 055 A1 de la solicitante.
A traves de la exploracion optica de la pista de la marca de la zona se genera en el dispositivo de acuerdo con la invencion una senal de zona B, a traves de la cual se puede distinguir si la unidad de exploracion 20 se encuentra a la izquierda o a la derecha de la marca de referencia 12. A tal fin, las marcas de la zona 13.1, 13.2 estan aplicadas sobre la escala 10, a traves de las cuales se puede distinguir donde se encuentra la unidad de exploracion 20 con relacion a la marca de referencia 12. El lado izquierdo en la vista de la escala de la figura 3 se designa en este caso a continuacion como el primer lado, el lado derecho como segundo lado.
Sobre el primer lado esta configurada en el presente primer ejemplo de realizacion de acuerdo con la invencion la marca de la zona 13.1 de forma reflectante en la pista de la marca de la zona, en el segundo lado, en la pista de la marca de la zona esta dispuesta una rejilla de refraccion de reflexion configurada como rejilla de fases como marca de la zona 13.2. Sobre el haz de rayos de exploracion que inciden allf, las marcas de la zona 13.1, 13.2 configuradas de forma diferente ejercen de esta manera actuaciones de desviacion diferentes sobre el primero y el segundo lados de la marca de referencia 12. De esta manera, se puede generar - como se explica a continuacion en detalle - una senal de la zona B, que caracteriza la posicion de la unidad de exploracion 20 con relacion a la marca de referencia 12.
La rejilla de refraccion de reflexion de la marca de la zona 13.2 se extiende en la pista de la marca de la zona como la division de medicion 11 en la pista de la division de medicion periodicamente a lo largo de la direccion de medicion x. En una forma de realizacion posible de la instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion. la rejilla de refraccion de reflexion de la marca de la zona 13.1 posee una periodicidad Pbm = 3mm y, por lo tanto, se diferencia con respecto a su periodicidad de la division de medicion con la periodicidad Pmt = 8mm. De manera aproximada la periodicidad PBm de la rejilla de refraccion de reflexion se selecciona en este caso de manera mas ventajosa de la siguiente forma:
Pbm = A / (sin (atan(PSG (u + v)))) (Ecuacion 1)
con
Pbm := periodicidad de la rejilla de refraccion de reflexion de la marca de la zona
u := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de emision sobre la escala hasta la rejilla de pantalla
v := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de pantalla y el plano de deteccion del detector de la senal de la zona X := longitud de las ondas de la fuente de luz utilizada Psg := periodicidad de la rejilla de emision
En el presente primer ejemplo de realizacion de la instalacion de medicion de la posicion segun la invencion, la rejilla de refraccion de la marca de la zona 13.2 esta configurada como rejilla de fases con +/- 1. disposiciones de refraccion resultantes y 0. orden de refraccion suprimida.
En la trayectoria de los rayos de exploracion para la generacion de la senal de la zona B, en la otra trayectoria de los
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rayos, es decir, en la direccion de la propagacion de los rayos, a continuacion de la escala 10 se disponen una rejilla de pantalla periodica 29 asf como un detector de la senal de la zona 26. Como se deduce a partir de la figura 1, la rejilla de pantalla periodica 29 se encuentra entre la escala 10 y el detector de la senal de la zona 26. La rejilla de pantalla 29 mostrada en la figura 4 en una vista en planta superior esta configurada como rejilla de amplitud de la transmision, que esta constituida por zonas de division transparentes y opacas dispuestas periodicamente en la direccion de medicion. La periodicidad Pbg de la rejilla de pantalla 29 se selecciona en el presente ejemplo de realizacion segun Pbg = 172pm. Con preferencia, la periodicidad Pbg de la rejilla de pantalla 29 resulta segun la relacion
Pbg = u / (u + v) ■ Pbd (Ecuacion 2)
con
Pbg := periodicidad de la rejilla de pantalla
u := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de emision sobre la escala hasta la rejilla de pantalla
v : = longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de pantalla y el plano de deteccion
del detector de la senal de la zona
Pbd := periodicidad del detector de la senal de la zona
La rejilla de pantalla 29 se reproduce durante la exploracion optica prevista en la instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion segun el conjunto de rayos, partiendo desde la rejilla de emision 22, ampliada geometricamente en el plano de deteccion del detector de la senal de la zona 26. A partir de la vista mostrada en la figura 5 del plano de deteccion de la disposicion de detectores 25 se deduce que el detector de la senal de la zona 26 esta constituido por dos grupos de elementos detectores 26.1, 26.2 dispuestos alternando periodicamente, de manera que los elementos detectores 26.1, 26.2 de ambos grupos estan configurados identicos. Los elementos detectores 26.1, 26.2 de un grupo estan encajados en este caso entre sf, respectivamente. Como se deduce, ademas, a partir de la figura, la disposicion periodica de los elementos detectores 26.1, 26.2 se extiende en el detector de la senal de la zona 26 a lo largo de la direccion de medicion x. Los elementos detectores individuales
26.1, 26.2 del detector de la senal de la zona 26 estan configurados rectangulares, estando orientado su eje longitudinal en la direccion-y indicada perpendicularmente a la direccion de medicion x.
En la figura 5 se representan solo de forma esquematica, por lo demas, el detector de la senal incremental 27 y el detector de la senal de referencia 28; su configuracion concreta no es esencial para la presente invencion. Aqu se pueden emplear las mas diferentes variantes de detector conocidas.
Con la designacion u se designa en el presente caso la longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de emision 22 sobre la escala 10 hasta la rejilla de pantalla 29; la designacion v se utiliza para la longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de pantalla 29 y el plano de deteccion del detector de la senal de la zona 26. En un ejemplo de realizacion posible, estas magnitudes se seleccionan segun u = 3,471 mm y v = 0,565 mm. Los elementos detectores 26.1, 26.2 del detector de la senal de la zona 26 poseen en la direccion de medicion x una anchura bBD = 100 pm, es decir, que la periodicidad Pbd del detector de la senal de la zona 26 a lo largo de la direccion de medicion x es, por lo tanto, Pbd = 200 pm y es identica a la periodicidad de la rejilla de pantalla 29 reproducida en el plano de deteccion.
Para la generacion de la senal de la zona B a partir de la exploracion optica de la marcas de la zona 13.1, 13.2 configuradas de forma diferente sobre la escala 10, esta previsto seleccionar la periodicidad Pbd del detector de la senal de la zona 26 de manera definida y disponer la rejilla de pantalla 29 asf como el detector de la senal de la zona 26 de manera definida. Esto se realiza en este ejemplo de realizacion de tal forma que para en caso en el que la unidad de deteccion 20 se encuentra sobre el primer lado de la marca de referencia 12, el primer grupo de elementos detectores 26.1 registra una senal de exploracion maxima S1 y el segundo grupo de elementos detectores
26.2 registra una senal de exploracion minima S2. Para el caso de que la unidad de exploracion 20 se encuentre sobre el segundo lado de la marca de referencia 12, las periodicidades Pbg y Pbd seleccionadas asf como la disposicion de la rejilla de pantalla 29 y del detector de la senal de la zona 26 garantizan que el primer grupo de elementos detectores 26.1 registre una senal de exploracion minima S1 y el segundo grupo de elementos detectores
26.2 registre una senal de exploracion maxima S2. La curva correspondiente de las senales de exploracion S1, S2 en la zona de la posicion de referencia xref o bien a la izquierda y a la derecha de la marca de referencia se muestra en la figura 7; en la parte inferior de esta figura se representa, ademas, la senal de referencia generada. Como se deduce a partir de la figura 7, las senales de exploracion S1, S2 en la primera y en la segunda zona son esencialmente estaticas, respectivamente, tambien en el caso del movimiento relativo de la escala 10 y de la unidad de exploracion 20 y no presentan especialmente ninguna porcion oscilante de la senal provocada por la generacion de la senal incremental. De esta manera se simplifica el procesamiento posterior de las senales de exploracion S1, S2 en una medida considerable. A partir de las senales de exploracion S1, S2 generadas de esta manera se forma a traves de un enlace explicado todavfa a continuacion a traves de una disposicion de circuito adecuada la senal de la
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zona B que puede ser procesada posteriormente.
Por lo tanto, si el haz de rayos de radiacion impulsa en el presente ejemplo de realizacion la marca de la zona 13.1 sobre el primer lado o bien lado izquierdo de la marca de referencia 12, donde esta esta configurada reflectante, entonces se realiza una reproduccion no desplazada frente al eje optico de la rejilla de pantalla 29 en el plano de deteccion de la disposicion de detector 25. La periodicidad del patron de franjas claro-oscuro periodico resultante allf corresponde a la periodicidad Pbd del detector de la senal de la zona 26. El primer grupo de elementos detectores 26.1 detecta en este caso en los lugares claros del patron de franjas, respectivamente, los maximos de la senal, el segundo grupo de elementos detectores 26.2 detecta en los lugares oscuros del patron de franjas, respectivamente, los mmimos de la senal, de manera que resulta una curva de las senales de exploracion S1, S2, como se muestra en la figura 7.
En cambio, en cambio si la unidad de exploracion 20 se encuentra sobre el segundo lado o bien el lado derecho de la marca de referencia 12 y la haz de rayos impulsa la marca de la zona 13.2 configurada allf como rejilla de refraccion, entonces resulta en el plano de deteccion del detector de la senal de la zona 26 en la direccion de medicion x frente al presente caso un patron de franjas desplazado medio periodo claro-oscuro. Este presenta la misma periodicidad que en el caso anterior, es decir que su periodicidad corresponde a la periodicidad Pbd del detector de la senal de la zona 26. El primer grupo de elementos detectores 26.1 detecta en virtud del patron de franjas desplazado en el plano de deteccion ahora en los lugares oscuros del patron de franjas, respectivamente, mmimos de la senal, el segundo grupo de detectores 26.2 detecta, respectivamente, maximos de la senal en los lugares claros del patron de franjas.
En este ejemplo de realizacion se puede hacer comprender graficamente la diferente accion de desviacion optica en las marcas de la zona 13.1, 13.2 sobre el haz de rayos de radiacion incidente de la siguiente manera: Si se considera el haz de rayos de exploracion incidente como frente de ondas plano, entonces resulta en la zona de la marca de la zona 13.2 con la rejilla de refraccion un basculamiento de los frentes de las ondas alrededor de un angulo definido, de tal manera que el patron de intensidad periodico migra en el plano de deteccion en torno a medio periodo.
Las distribuciones de la intensidad I1, I2 presentes en este ejemplo de realizacion del dispositivo de acuerdo con la invencion en ambos casos en el detector de la senal de la zona 26 en el plano de deteccion se muestran en la figura 6. Como curva negra se representa en este caso en la figura la distribucion de la intensidad I1, que resulta a partir de la exploracion optica de la primera marca de la zona 13.1 configurada reflectante, como curva gris se representa la distribucion de la intensidad I2, que resulta a partir de la exploracion optica de la segunda marca de la zona 13.2 provista con una rejilla de refraccion. Como se deduce a partir de la figura 6, las distribuciones de la intensidad I1, I2 para los dos casos estan desplazadas una con respecto a la otra a lo largo de la direccion de medicion x en torno a medio periodo de la senal. A partir de las senales de exploracion S1, S2, que son generadas por medio del detector de la senal de la zona 26 a partir de estas distribuciones de la intensidad, se puede deducir de esta manera la posicion de la unidad de exploracion 20 con relacion a la marca de referencia 12.
A traves de la marca de la zona 13.2 configurada como rejilla de refraccion sobre el segundo lado de la marca de referencia 12 se lleva a cabo, en virtud de la accion de desviacion diferente sobre el haz de rayos de exploracion de esta manera en este ejemplo de realizacion un desplazamiento definido del patron de franjas que resulta en el plano de deteccion perpendicularmente al eje optico en comparacion con la reproduccion no desplazada de la rejilla de pantalla 29, cuando la unidad de exploracion 20 se encuentra sobre la marca de la zona 13.1 sobre el primer lado.
A partir de las senales de exploracion S1, S2 generadas de esta manera se puede generar, como se explica a continuacion, una senal de la zona B. Esta indica claramente sobre que lado de la marca de referencia 12 se encuentra precisamente la unidad de exploracion 20. A tal fin se alimentan segun la figura 8a las senales de exploracion S1, S2 a las dos entradas de un elemento de formacion de la diferencia 40; la senal diferencial AS = S1, S2, que resulta en la salida del elemento de formacion de la diferencia 40 se muestra en la parte izquierda de la figura 8b. Como se deduce a partir de ello, esta senal AS posee en la zona de la posicion de referencia xref un flanco de la senal con una curva constante y un punto de anulacion en la transicion de las dos marcas de la zona
13.1, 13.2. Para la deteccion del punto de anulacion de la senal diferencial AS, se alimenta esta a una primera entrada de un elemento comparador 41, en cuya segunda entrada se aplica una senal de referencia GL. La senal de salida rectangular, disparada de esta manera del elemento comparador 41 representa finalmente la senal de la zona B, que se muestra en la parte derecha de la figura 8, y que en funcion de la posicion de la unidad de exploracion con relacion a la posicion de referencia xref, posee un nivel umvoco de la senal. De esta manera, la senal de la zona adopta en el ejemplo representado el valor "0", cuando la unidad de exploracion se encuentra sobre el primer lado (izquierdo) de la marca de referencia y adopta el valor "1", cuando la unidad de exploracion se encuentra sobre el segundo lado (derecho) de la marca de referencia.
En la instalacion de medicion de la posicion conocida a partir del documento DE 101 32 521 A1 mencionado al principio, adicionalmente a las marcas de la zona, a la izquierda y a la derecha de la marca de referencia estan colocadas las llamadas marcas de control en los extremos de la escala. Estas marcas de control definen las
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posiciones extremas posibles de la instalacion de exploracion y se designan tambien como conmutadores de posiciones extremas o marcas Kmites. Las instalaciones de medicion de la posicion con tales conmutadores de posiciones extremas o bien marcas lfmites se describen tambien en los documentos DE 41 11 873 C2 y EP 0 145 844 B1.
En la presente instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion, la funcion de tales marcas lfmites se puede realizar de manera especialmente ventajosa configurando en zonas parciales correspondientes de la pila de marca de la zona modificada la accion optica de las marcas de la zona 13.1, 13.2 dispuestas allr A tal fin, en el ejemplo de realizacion representado de acuerdo con la vista en planta superior de la escala en la figura 3, esta previsto disponer en las zonas lfmites 50.1, 50.2 de la pista de la marca de la zona unas rejillas de transmision orientadas perpendicularmente a la direccion de medicion x. Como se deduce a partir de la figura 3, estas rejillas de transmision se extienden a lo largo de la direccion-y, es decir, perpendicularmente a la direccion de medicion x; la direccion longitudinal de las zonas de division transparentes y opacas de estas rejillas de transmision esta orientada paralela a la direccion de medicion x. La periodicidad Plm de la rejilla de transmision en las zonas lfmites 50.1, 50.2 se selecciona en un ejemplo de realizacion posible segun Plm = 250mm. De manera alternativa a ello, en lugar de rejillas de transmision se pueden emplear tambien rejillas de reflexion, en las que las nervaduras estan dispuestas reflectantes y absorbentes de los huecos.
Las rejillas previstas adicionalmente en las zonas lfmites 50.1, 50.2, configuradas aqu como rejillas de transmision, influyen en las senales de exploracion S1, S2 del detector de la senal de la zona 26, especialmente la senal de suma por lo demas esencialmente constante XS = S1 + S2 a partir de las dos senales de exploracion S1, S2. Tan pronto como la unidad de exploracion se encuentra sobre una de las zonas lfmites 50.1, 50.2, resulta en virtud de la accion de reflexion reducida allf de las rejillas de transmision sobre el haz de rayos de exploracion una reduccion de la intensidad reflejada, lo que tiene como consecuencia una irrupcion clara de la senal de suma XS en las zonas LB1, LB2. La curva de la senal de suma XS y especialmente la irrupcion de la senal mencionada en las zonas LB1, LB2 se muestra en la parte izquierda de la figura 9b. Para la generacion de la senal lfmite rectangular L esta previsto, de acuerdo con la disposicion de circuito en la figura 9a, alimentar las senales de exploracion S1, S2 del detector de la senal de la zona 26 a un elemento de adicion 60 y generar la senal de la suma XS. La senal de suma XS se alimenta entonces a una primera entrada de un elemento comparador 61, en cuya segunda entrada se aplica una senal de referencia GL. La senal de referencia GL se puede generar en este caso de la misma manera opticamente, por ejemplo a tal fin se puede utilizar una llamada senal de la misma luz. La senal de salida disparada de esta manera del elemento comparador 61 representa finalmente la senal lfmite rectangular L, que se muestra en la parte derecha de la figura 9b. Ademas, se puede reconocer por parte de la electronica siguiente que la unidad de exploracion ha alcanzado las zonas lfmites 50.1, 50.2 de la zona de desplazamiento admisible.
De esta manera se pueden distinguir cuatro zonas diferentes de la escala 10, a saber, zona lfmite izquierda, zona izquierda de la marca de referencia, zona derecha de la marca de referencia asf como zona lfmite derecha. Puesto que la desviacion diferente del haz de rayos de exploracion en las zonas lfmites 50.1, 50.2 se mantienen, tambien en las zonas parciales de la pista de la marca de la zona con las zonas lfmites 50.1, 50.2 esta presente la informacion de la direccion - lado derecho o bien lado izquierdo de la marca de referencia - sobre la senal de la zona B.
Ademas de la configuracion de las zonas lfmites 50.1, 50.2 como rejillas de transmision dispuestas sobre las marcas de la zona 13.1, 13.2, existen tambien posibilidades de realizacion alternativas. Asf, por ejemplo, es posible configurar las zonas lfmites en las zonas parciales deseadas de la pista de la marca de la zona como capas absorbentes, configurar de manera adecuada la escala o, en cambio, disponer una estructura de pantalla en estas zonas de manera desprendible en la escala. En principio, en todas estas variables se modifica parcialmente la accion optica de las marcas de la zona sobre el haz de rayos de exploracion. En general, en este caso debena resultar una reduccion de la intensidad de las senales de exploracion del detector de la senal de la zona en el intervalo entre 20 % y 80 %. De esta manera, se garantiza que tambien en estas zonas se pueda generar con seguridad en estas zonas una senal de la zona B.
Por lo demas, alternativamente a la variante representada en la figura 3, tambien es posible disponer las zonas lfmites en la pista de la marca de referencia sobre la escala. De manera similar al ejemplo explicado, tambien en este caso es posible configurar las zonas lfmites de tal forma que la accion optica se modifique parcialmente de manera adecuada en las zonas correspondientes de la pista de la marca de referencia. Por lo demas, con respecto a una variante de este tipo se remite a las explicaciones del ejemplo anterior.
Un segundo ejemplo de realizacion de la instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la invencion se describe a continuacion con la ayuda de las figuras 10 y 11; estas corresponden esencialmente a las representaciones de las figuras 7 y 8b del primer ejemplo de realizacion. En este caso se describen esencialmente solo las diferencias decisivas con respecto al primer ejemplo de realizacion explicado.
En el primer ejemplo de realizacion, la rejilla de refraccion de la segunda marca de la zona 13.2 estaba configurada de tal manera que se suprime en gran medida el 0. orden de refraccion y para la obtencion de la senal se utilizan
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principalmente las +/- 1. disposiciones de refraccion. En el presente segundo ejemplo de realizacion esta prevista ahora como rejilla de refraccion de la segunda marca de la zona una rejilla de amplitud o rejilla de fases, que posee ademas de las +/-1. ordenes de refraccion tambien una 0. orden de refraccion resultante fuerte.
En virtud de la utilizacion de una rejilla de refraccion configurada de esta manera para la segunda marca de la zona no resulta en la transicion del haz de rayos de exploracion desde la primera marca de la zona reflectante hacia la segunda marca de la zona con la rejilla de refraccion configurada de manera correspondiente ningun desplazamiento local del patron de franjas estatico en el plano de deteccion, sino una reduccion de la intensidad media de este patron de franjas. Durante la exploracion de las diferentes marcas de la zona se generan de esta manera patrones de franjas con diferentes intensidades medias en el plano de deteccion del detector de la senal de la zona. En la figura 10 se muestra esto de manera similar a la representacion de la figura 6 para el segundo ejemplo de realizacion, en el que se utiliza una rejilla de refraccion configurada de manera correspondiente como segunda marca de la zona con la periodicidad Pbm = 3 pm. Con Ii' (curva negra) se designa en la figura 10 la distribucion de la intensidad del patron de franjas en el plano de deteccion, cuando se explora la primera marca de la zona reflectante; esta es identica a la distribucion de la intensidad I1 resultante en el primer ejemplo de realizacion. Con I2' (curva gris) se designa en la figura 10 la distribucion de la intensidad del patron de franjas en el plano de deteccion, cuando se explora la segunda marca de la zona configurada como rejilla de refraccion, que presenta ahora un 0. orden de refraccion fuerte. Como se deduce a partir de la figura, en este caso el patron de franjas resultante posee una intensidad media mas reducida. A partir de las diferentes intensidades medias de las senales de exploracion S1', S2' generadas se puede generar de nuevo una senal de la zona B umvoca.
El detector de la senal de la zona utilizado para la exploracion del patron de franjas en el plano de deteccion esta configurado en este caso como en el primer ejemplo de realizacion anterior y comprende dos grupos de elementos detectores encajados entre sf, que generan las senales de exploracion S1', S2', como se muestran para el segundo ejemplo de realizacion en la parte izquierda de la figura 11. Las senales de exploracion S1', S2' se conducen entonces a una disposicion de circuito como se representa en la figura 8aa, en cuya salida se aplica entonces la senal de la zona B que puede ser procesada posteriormente, que se muestra en la parte derecha de la figura 11. Para generar en el presente ejemplo de realizacion una senal de la zona B' de este tipo, deben seleccionarse, sin embargo, diferentes los factores de amplificacion V1, V2 para las senales de exploracion S1', S2' alimentadas, a diferencia del ejemplo de realizacion anterior , en el elemento de formacion de la diferencia; en el ejemplo de realizacion mostrado se seleccionan tal vez los factores de amplificacion segun V1 = 1, V2 = 2.
En variantes modificadas del segundo ejemplo de realizacion de la instalacion de medicion de la posicion segun la invencion se pueden utilizar para la rejilla de refraccion de la segunda marca de la zona evidentemente tambien otros periodos de division. En el caso de una periodicidad Pbm = 3 pm seleccionada alternativamente de la rejilla de refraccion no se reduce la intensidad media durante la exploracion de la segunda marca de la zona tan claramente como en el ejemplo de la figura 10. Pero a traves de la seleccion adecuada de los factores de amplificacion del elemento de la formacion de la diferencia, se puede generar, como se explicado anteriormente, a pesar de todo una senal adecuada de la zona.
Ademas de los ejemplos de realizacion descritos en concreto existen en el marco de la presente invencion evidentemente todavfa otras posibilidades de configuracion.
Asf, por ejemplo, es posible configurar la instalacion de medicion de la posicion segun la invencion como sistema al trasluz, en el que se emplea una escala de transmision.
La rejilla de pantalla prevista en la trayectoria de los rayos del haz de rayos de exploracion para la generacion de la senal de la zona se puede configurar, por lo demas, tambien como rejilla de fases.
Por lo demas, tambien es posible una disposicion de la rejilla de pantalla sobre cada lado de la placa de de exploracion. En este caso es concebible tal vez tambien una disposicion de la rejilla de pantalla sobre el lado delantero de la placa de exploracion y la disposicion de un detector configurado de forma adecuada sobre el lado trasero opuesto.
Ademas, en lugar de la disposicion media de la pista de division de medicion sobre la escala tambien se puede prever disponer la pista de la marca de referencia en el centro y, respectivamente, adyacente lateralmente a ella la pista de la marca de la zona y la pista de division de medicion.
Por lo demas, en lugar de las instalaciones de medicion de la posicion para la deteccion de movimientos lineales tambien se pueden configurar de manera correspondientes instalaciones de medicion de la posicion para la deteccion de movimientos rotatorios.
Claims (15)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. - Instalacion de medicion de la posicion con una escala (10) y una unidad de exploracion (20) movil con relacion a ella en direccion de medicion (x), en la que- la escala (10) presenta una division de medicion (11) y a traves de una exploracion optica de la division de medicion (11) se pueden generar senales de medicion periodicas,- la escala (10) presenta al menos una marca de referencia (12) y a traves de una exploracion optica de la marca de referencia (12) se puede generar una senal de referencia (REF),- la escala (10) presenta marcas de la zona (13.1, 13.2) explorables opticamente y a traves de una exploracion optica de las marcas de la zona (13.1, 13.2) se puede generar con su haz de rayos de exploracion y su deteccion a traves de un detector de la senal de la zona (26) una senal de la zona (B), a traves de la cual se puede distinguir si la unidad de exploracion (20) se encuentra sobre el primero o el segundo lado de la marca de referencia (12), y- las marcas de la zona (13.1, 13.2) sobre el primero y el segundo lado de la marca de referencia (12) ejercen diferentes acciones de desviacion sobre el haz de rayos de exploracion que inciden sobre ella,caracterizada porque entre la escala (10) y el detector de la senal de la zona (26) esta dispuesta una rejilla de pantalla periodica (29), que esta configurada y dispuesta de tal manera que durante la exploracion optica de las marcas de la zona (13.1, 1.2) en el plano de deteccion del detector de la senal de la zona (26) resulta un patron de franjas, a partir del cual en funcion de la posicion de la unidad de exploracion (20) con relacion a la marca de referencia (12) se pueden generar dos senales de exploracion (S1, S2; S-T, S2').
- 2. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque la periodicidad (Pbg) de la rejilla de pantalla (29) se selecciona segunPbg = u / (u + v) ■ PbdconPbg := periodicidad de la rejilla de pantallau := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de emision sobre la escala hasta la rejilla de pantallav : = longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de pantalla y el plano de detecciondel detector de la senal de la zonaPbd := periodicidad del detector de la senal de la zona
- 3. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque la marca de la zona (13.1) esta configurada reflectante sobre el primer lado de la marca de referencia y la marcha de la zona (13.2) esta configurada como rejilla de refraccion de reflexion sobre el segundo lado de la marca de referencia (12).
- 4. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizada porque la rejilla de refraccion de reflexion de la marca de la zona (13.2) posee una periodicidad (Pbg) diferente que la division de medicion (11).
- 5. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizada porque la periodicidad (PBm) de la rejilla de refraccion de reflexion se selecciona segunPbm = A / (sin (atan(PSG (u + v))))conPbm := periodicidad de la rejilla de refraccion de reflexion de la marca de la zonau := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de emision sobre la escala hasta la rejilla de pantallav := longitud del trayecto recorrido del haz de rayos de exploracion entre la rejilla de pantalla y el plano de deteccion del detector de la senal de la zona X := longitud de las ondas de la fuente de luz utilizada Psg := periodicidad de la rejilla de emision
- 6.- Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las marcas de la zona (13.1, 13.2) estan dispuestas en una pista de la marca de la zona y la marca de referencia (12) esta dispuesta en una pista de la marca de referencia sobre la escala (10), de manera que la pista de la marca de la zona y la pista de la marca de referencia se extienden paralelas a la direccion de medicion5101520253035404550
- 7. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizada porque la escala (10) presenta varias zonas Kmites (50.1, 50.2), en la que las zonas lfmites (50.1, 50.2) estan configuradas por modificacion parcial de la accion optica de las marcas de la zona (13.1, 13.2) o de la pista de la marca de referencia.
- 8. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizada porque las zonas lfmites (50.1, 50.2) estan configuradas al menos en zonas parciales de la pista de la marca de la zona o de la pista de la marca de referencia, en la que en las zonas lfmites (50.1, 50.2) estan dispuestas rejillas de transmision o rejillas de reflexion orientadas perpendicularmente a la division de medicion (11).
- 9. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por una fuente de luz (21) que irradia de forma divergente, que ilumina sin elementos opticos interconectados una rejilla de emision periodica (22), despues de la cual estan dispuestos en la direccion de propagacion de los rayos la escala (10) con la division de escala (11), la al menos una marca de referencia (12) y las marcas de las zonas (13.1, 13.2) asf como la rejilla de pantalla (29) y una disposicion de detector (25) con el detector de la senal de la zona (26), con un detector de la senal incremental (27) y con un detector de la senal de referencia (28).
- 10. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el detector de la senal de la zona (26) esta constituido por dos grupos de elementos detectores (26.1, 26.2) dispuestos alternando periodicamente, en la que los elementos detectores (26.1, 26.2) de un grupo estan encajados, respectivamente, entre sf.
- 11. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizada porque la rejilla de refraccion esta configurada como regulador de fases con +/- 1. ordenes de refraccion resultantes y 0. orden de refraccion suprimido, de manera que durante la transicion del haz de rayos de exploracion entre las marcas de la zona (13.1, 13.2) resulta un desplazamiento local del patron de franjas en el plano de deteccion.
- 12. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 10 u 11, caracterizada porque- las periodicidades de la rejilla de pantalla (29) y del detector de la senal de la zona (26) se seleccionan y la rejilla de pantalla (29) asf como el detector de la senal de refraccion (26) se disponen de tal forma que- en el caso de la posicion de la unidad de exploracion (10) sobre el primer lado de la marca de referencia (12) el primer grupo de elementos detectores (26.1) registra una senal de exploracion maxima (S1) y el segundo grupo de elementos detectores (26.2) registra una senal de exploracion minima (S2) y- en el caso de la posicion de la unidad de exploracion (10) sobre el segundo lado de la marca de referencia (12) el primer grupo de elementos detectores (26.1) registra una senal de exploracion minima (S1) y el segundo grupo de elementos detectores (26.2) registra una senal de exploracion maxima (S2).
- 13. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 10 u 11, caracterizada porque para la formacion de la senal de la zona (B) se pueden alimentar las senales de exploracion (S1, S2) del primero y del segundo grupo de elementos detectores (26.1, 26.2) a un elemento de formacion de la diferencia (40) y a partir de la senal diferencial (AS) resultante se puede generar a traves de un elemento comparador (41) dispuesto a continuacion la senal de la zona (B).
- 14. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizada porque la rejilla de refraccion esta configurada como rejilla de amplitudes o de fases con 0. y +/-1. ordenes de refraccion resultantes, de manera que durante la exploracion de las diferentes marcas de la zona resultan patrones de franjas con diferentes intensidades medias (I-T, I2') en el plano de deteccion.
- 15. - Instalacion de medicion de la posicion de acuerdo con la reivindicacion 14, caracterizada porque para la formacion de la senal de la zona se pueden alimentar las senales de exploracion (S1, S2) del primero y del segundo grupo de elementos detectores diferentemente amplificadas a un elemento de formacion de la diferencia y a partir de la senal diferencial resultante se puede generar a traves de un elemento comparador (41) dispuesto a continuacion la senal de la zona (B').
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