[发明专利]用于测量设备的读头

权利要求书

1.用于测量设备的读头，所述测量设备还包括具有增量周期(P2) 的刻度尺(2)，

所述读头(1)可沿基本上平行于所述刻度尺(2)的运动方向(X) 相对于该刻度尺(2)移动，并且所述读头(1)包括：

具有确定的光栅周期(P11)的第一刻度光栅(11)，所述第一刻度 光栅(11)相对于所述刻度尺(2)设置在第一距离(Z11)处，

光发射器(10)，所述光发射器(10)通过所述第一刻度光栅(11) 照亮所述刻度尺(2)，在所述第一刻度光栅(11)和所述刻度尺(2)之 间产生第一相互作用(11)，所述第一相互作用(11)因此给出具有调制 周期(Pm)的光分配，相对于所述刻度尺(2)在确定距离(Zm)处观 测所述光分配，并且当所述读头(1)相对于所述刻度尺(2)移动时所 述光分配按比例移动，以及

分析器(140)，所述分析器(140)适合于根据该分析器(140)接 收的光产生代表所述移动的电信号，

其特征在于：

所述读头(1)还包括第二刻度光栅(12)，所述第二刻度光栅(12) 具有不同于且接近于所述调制周期(Pm)的第二光栅周期(P12)，所述 第二刻度光栅(12)相对于所述刻度尺(2)设置在基本上等于所述确定 距离(Zm)的第二距离(Z12)处，导致在所述第二距离(Z12)处并且 作为所述第二周期(P12)和所述调制周期(Pm)之间的空间叠加的结 果，新的光分配与具有大于所述刻度尺(2)的所述增量周期(P2)的图 像周期(Pi)的所述刻度尺(2)的图像相对应，并且当所述读头(1)相 对于所述刻度尺(2)移动时所述新的光分配按比例移动，

所述读头(1)还包括第三刻度光栅(13)，所述第三刻度光栅(13) 具有大于所述刻度尺(2)的所述增量周期(P2)的第三周期(P13)，所 述第三刻度光栅(13)相对于设置所述第二刻度光栅(12)的平面以第 三距离(Z13)设置在所述发射器(10)和所述第一刻度光栅(11)之间， 并且所述第三刻度光栅(13)被所述光发射器(10)照亮，从而在所述 第三光栅(13)和具有图像周期(Pi)的被投射到所述第二刻度光栅(12) 上的所述刻度尺(2)的图像之间产生第二相互作用(12)，作为所述第二 相互作用(12)的结果得到具有读出周期(P1)的光分配，相对于产生具 有图像周期(Pi)的所述刻度尺(2)的图像的所述平面在附加距离(Z1) 处观测所述光分配，并且当所述读头(1)相对于所述刻度尺(2)移动 时所述光分配按比例移动，所述分析器(140)设置在或近似设置在得到 具有所述读出周期(P1)的所述光分配的平面中。

2.根据权利要求1所述的读头，其中，所述第一刻度光栅(11)和 所述第二刻度光栅(12)相对于所述刻度尺(2)设置在相同距离(Z11， Z12)处。

3.根据权利要求2所述的读头，其中，所述第一刻度光栅(11)的 所述光栅周期(P11)等于所述刻度尺(2)的所述增量周期(P2)的两 倍，并且所述第二刻度光栅(12)的所述第二周期(P12)不同于且接近 于所述第一刻度光栅(11)的所述周期(P11)。

4.根据权利要求3所述的读头，其中，所述第二周期(P12)小于 所述第一刻度光栅(11)的所述周期(P11)。

5.根据权利要求4所述的读头，其中，所述增量周期(P2)大约等 于20微米，所述第一刻度光栅(11)的所述光栅周期(P11)大约等于 40微米，并且所述第二周期(P12)大约等于34.5微米。

6.根据权利要求2所述的读头，其中，所述第一刻度光栅(11)的 所述周期(P11)和所述第二刻度光栅(12)的所述第二周期(P12)彼 此相等并且不同于并接近于所述增量周期(P2)的两倍。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的读头，其中，所述第一刻度 光栅(11)和所述第二刻度光栅(12)形成单个元件。