[发明专利]光学位置测量装置

权利要求书

1.一种光学位置测量装置，用于检测两个能相对彼此沿着至少一个测量方向（x）运动的对象的位置，所述光学位置测量装置具有：

-量具（10），所述量具与所述两个对象中的一个连接并且包括在测量方向（x）上延伸的增量刻度（12），

-扫描单元（20），所述扫描单元与两个对象中的另一个连接，并且包括光源（23）、一个或者多个光栅以及探测器布置（27；127），其中

-所述探测器布置（27；127）包括多个布置在一个探测平面中的探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的组，在所述两个对象相对运动的情况下，能通过所述探测器元件由对所述探测平面中得到的周期性条纹图案进行的扫描来产生多个与位置相关的、相移的扫描信号，并且具有相同相位扫描信号的所述探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）分别形成一个组，其中

-一个组的所述探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的面积总和与每个其它组的所述探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的面积总和一致，并且

-一个组的所述探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的面积重心与每个其它组的所述探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的面积重心一致，并且

在所述探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的感光面的前方布置了周期性的挡板结构（29；129）。

2.根据权利要求1所述的光学位置测量装置，其中，所述周期性挡板结构（29；129）由至少在测量方向（x）上交替布置的透光及不透光区域组成，其周期小于所述探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）在测量方向（x）上的延伸长度。

3.根据权利要求2所述的光学位置测量装置，其中

-配属于一组探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的所述挡板结构（29；129）的所述透光区域的面积总和与配属于每个其它组的探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的所述挡板结构（29；129）的所述透光区域的面积总和一致，并且

-配属于一组探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的所述挡板结构（29；129）的透光区域的面积重心与配属于每个其它组的探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的所述挡板结构（29；129）的透光区域的面积重心一致。

4.根据权利要求3所述的光学位置测量装置，其中

-不同组的探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的二阶的面灵敏度矩的三个分量还具有相同值，并且

-配属于不同组的探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的所述挡板结构（29；129）的透光区域的所述二阶的面灵敏度矩的三个分量具有相同值。

5.根据权利要求4所述的光学位置测量装置，其中

-不同组的探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的所有其它感光面面灵敏度矩还具有相同值，并且

-配属于不同组的探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）的所述挡板结构（29；129）的透光区域的所有其它面灵敏度矩还具有相同值。

6.根据权利要求1至5中至少一项所述的光学位置测量装置，其中

-所述挡板结构（29；129）设计为扫描板（24）上的光栅，并且所述扫描板（24）布置在所述扫描单元（20）中的所述探测器布置（27；127）的上方，或者

-所述挡板结构设计为所述探测器元件（27.1-27.4；127.1-127.4）上的具有透光区域的金属化层。

7.根据权利要求1所述的光学位置测量装置，其中，所述挡板结构（29；129）在测量方向（x）上的延伸长度根据d=1/2·P_D或根据d=1/3·P_D进行选择，其中

d：=所述挡板结构在测量方向x上的宽度，

P_D：=所述挡板结构的透光区域的周期。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的光学位置测量装置，其中，根据加权函数，仅在所述探测器元件（127.1-127.4）的一部分上布置所述挡板结构（129）。