[发明专利]光电位置测量装置和光电位置测量方法

权利要求书

1.一种光电位置测量装置，所述光电位置测量装置包括：

-代码载体(6)，其载有能够光学测量的位置代码(PC)；

-向代码载体(6)发出光辐射(3)的辐射源(2)；

-具有至少一个第一传感器单元(13)的测量单元(14，82)，第一传感器单元具有至少一个用于接收光辐射(3)的至少一部分的光敏接收区(12)，由此能产生取决于位置代码(PC)的扫描信号并因此能测量代码载体(6)相对第一传感器单元(13)的位置；以及

-折射光学元件(8，20，30，81)，它设置在代码载体(6)和第一传感器单元(13)之间并且具有一个聚焦区段(10，21，31，89)和至少一个邻接区段(9，11，22，32，33，85，86)，其中：

-能够通过该聚焦区段(10，21，31，89)将与聚焦区段(10，21，31，89)的光轴(OA)平行入射的、或相对于聚焦区段(10，21，31，89)的光轴(OA)以小于临界角度(α)的入射角度入射的辐射(3)偏转向第一传感器单元(13)的位于光轴(OA)上的接收区(12)，以及

-通过该聚焦区段(10，21，31，89)和该邻接区段(9，11，22，32，33，85，86)，将相对该光轴(OA)以在大于临界角度(α)的偏转角度区内的入射角度入射的辐射偏转向在光轴外的位置，

其中该代码载体(6)可相对第一传感器单元(13)以一个自由度、尤其是转动或平移地运动，

其特征在于，该聚焦区段(10，21，31，89)和该邻接区段(9，11，22，32，33，85，86)在靠近代码载体(6)的一侧具有弯曲的表面(23，24，34-36，83，84)，其中聚焦区段(10，21，31，89)的表面(23，34)的曲率半径(R1)不同于所述至少一个邻接区段(9，11，22，32，33，85，86)的表面(24，35，36)的曲率半径(R2，R3)。

2.一种光电位置测量装置，所述光电位置测量装置包括：

-代码载体(6)，其载有可光学测量的位置代码(PC)；

-用于向代码载体(6)发出光辐射(3)的辐射源(2)；

-具有至少一个第一传感器单元(13)的测量单元(14)，所述第一传感器单元具有用于接收光辐射(3)的至少一部分的至少一个光敏接收区(12)，由此，能够产生取决于位置代码(PC)的扫描信号，因而能测量代码载体(6)的相对第一传感器单元(13)的位置；以及

-折射光学元件，其设置在代码载体(6)和第一传感器单元(13)之间并且具有一个聚焦区段(10′)和至少一个邻接区段(9′，11′)，其中

-可通过该聚焦区段(10′)将与聚焦区段(10′)的光轴(OA)平行入射的、或相对聚焦区段(10′)的光轴(OA)以小于临界角度(α)的入射角度入射的辐射(3)偏转到所述第一传感器单元(13)的位于光轴(OA)上的接收区(12)，以及

-通过该聚焦区段(10′)和该邻接区段(9′，11′)，能将相对光轴(OA)以在大于临界角度(α)的偏转角度区内的入射角度入射的辐射偏转到在该光轴之外的位置，

其中该代码载体(6)可相对第一传感器单元(13)以一个自由度、尤其是旋转或平移地运动，

其特征在于，该聚焦区段(10′)在靠近代码载体(6)的一侧具有弯曲的表面，并且该邻接区段(9′，11′)在靠近代码载体(6)的一侧具有朝外升高的平坦表面。

3.根据权利要求1或2的位置测量装置，其特征在于，该光学元件(8，30，81)具有两个邻接区段(9，11，9′，11′，32，33，85，86)，该中央聚焦区段(10，10′，31，89)设于它们之间。

4.根据权利要求1至3之一的位置测量装置，其特征在于，该光学元件(8，81)固定在第一传感器单元(13)和/或测量单元(14，82)上，尤其是被粘结、通过速动连接或夹持连接被保持或被胶合。

5.根据权利要求1至4之一的位置测量装置，其特征在于，在光学元件(8，20，30，81)和第一传感器单元(13)之间设有装有浸没液的容槽。

6.根据权利要求1至5之一的位置测量装置，其特征在于，该传感器单元(13，44，45)相对于光轴(OA)错开地设置。