[发明专利]用于干涉测量微型光栅编码读取头的参考信号产生结构

权利要求书

1.一种光纤读取头和标度装置，用于测量沿着测量轴方向的两构件之间的 相对移位和用于提供参考位置指示，该光纤读取头和标度装置包括：

至少第一光纤读取头，该第一光纤读取头包括输出第一发散光源光的光源， 和可运作以提供各自的参考标记信号的至少第一和第二光纤参考标记信号接收器 通道；和

标度构件，其包括沿着测量轴方向的至少第一标度轨迹，该第一标度轨迹包 括：

第一类型的轨迹部分，当由发散的光源光照射时其提供第一数值的零阶反射 率；和

至少一个参考标记部分，定位于该第一类型的轨迹部分内，当由该发 散的光源光照射时该至少一个参考标记部分提供不同于第一数值的零阶反 射率的第二数值的零阶反射率，

其特征在于：

该第一光纤参考标记信号接收器通道包含第一参考标记信号接收器通道光纤 和第一参考标记信号接收器通道开口，该第二光纤参考标记信号接收器通道包含 第二参考标记信号接收器通道光纤和第二参考标记信号接收器通道开口，当该第 一光纤读取头可运作地相对于第一标度轨迹定位时，彼此最靠近的该第一和第二 参考标记信号接收器通道开口的边界沿着该测量轴方向被尺寸AR12SEP所分 离，彼此最远离的该第一和第二参考标记信号接收器通道开口的边界沿着该测量 轴方向跨越总开口跨度尺寸AR12SPAN；

该至少一个参考标记部分构造为以使两参考标记部分边界沿着该测量轴方向 由边缘到边缘尺寸LETOE来分离；

该至少一个参考标记部分和第一和第二光纤参考标记信号接收器通道构造为 以使AR12SEP＜(2*LETOE)＜AR12SPAN；和

各自的参考标记信号限定了在接近该至少一个参考标记部分的信号交叉区域 内的参考位置。

2.如权利要求1所述的光纤读取头和标度装置，其特征在于，该至少一个 参考标记部分和第一和第二光纤参考标记信号接收器通道构造为以使 [AR12SEP+(0.25*(AR12SPAN-AR12SEP))]＜(2*LETOE)＜[AR12SEP +(0.75*(AR12SPAN-AR12SEP))]。

3.如权利要求2所述的光纤读取头和标度装置，其特征在于，该至少一个 参考标记部分和第一和第二光纤参考标记信号接收器通道构造为以使 [AR12SEP+0.4*(AR12SPAN-AR12SEP)]＜(2*LETOE)＜[AR12SEP+0.6*(AR12SPAN- AR12SEP)]。

4.如权利要求1所述的光纤读取头和标度装置，其特征在于，该至少一个 参考标记部分由具有外边界的单个参考标记部分组成，该外边界由该边缘到边缘 尺寸LETOE所分离。

5.如权利要求1所述的光纤读取头和标度装置，其特征在于，该至少一个 参考标记部分包含根据结构A和结构B中的一个构造的第一和第二参考标记子部 分，其中，在结构A中彼此最靠近的该第一和第二参考标记子部分的内部边界由 边缘到边缘尺寸LETOE所分离，在结构B中彼此最远离的该第一和第二参考标 记子部分的外部边界由边缘到边缘尺寸LETOE所分离。

6.如权利要求5所述的光纤读取头和标度装置，第一和第二参考标记子部 分的每一个具有沿着测量轴方向的尺寸，该尺寸至少为0.25*(AR12SPAN- AR12SEP)和至多为0.75*(AR12SPAN-AR12SEP)。

7.如权利要求6所述的光纤读取头和标度装置，第一和第二参考标记子部 分的每一个具有沿着测量轴方向的尺寸，该尺寸至少为0.4*(AR12SPAN- AR12SEP)和至多为0.6*(AR12SPAN-AR12SEP)。

8.如权利要求1所述的光纤读取头和标度装置，其特征在于，该第一发散 光源光是空间上相干和单色的，第一类型的轨迹部分是构造为抑制第一发散光源 光零阶反射的相位光栅部分和零阶反射部分之一，该至少一个参考标记部分是构 造为抑制第一发散光源光零阶反射的相位光栅部分和零阶反射部分的另一个。