[发明专利]绝对式光栅尺

权利要求书

1.一种绝对式光栅尺，其包括一标准光栅、一光电探测器、及一光源，其特征在于：该绝对式光栅尺进一步包括一扫描掩膜，该光源发出光线，经由该扫描掩膜射入该标准光栅，该光电探测器探测由该标准光栅滤光形成的光信号，分别为绝对位置信号、参考位置信号及细分信号，其中，该参考位置信号包括两路，其中一路为两个半透光信号的组合，另一路为一完全不透光信号和一完全透光信号的组合。

2.根据权利要求1所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该扫描掩膜包括一第一刻轨、第二刻轨及一全透明部分，该第一刻轨为具有特定周期性排列图案的指示光栅，其透光和不透光部分透光部分具有相同周期，该透光部分的宽度与该不透光部分的宽度不同。

3.根据权利要求2所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该第二刻轨为具有特定周期性排列图案的指示光栅，其透光部分和不透光部分具有相同周期和宽度。

4.根据权利要求3所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该标准光栅包括一参考码道、一增量码道及一绝对码道，该参考码道与该第一刻轨相对应，该增量码道与该第二刻轨相对应，还绝对码道对应该扫描掩膜的完全透光部分。

5.根据权利要求4所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该光电探测器用于读取该标准光栅出射的光信号，其包括三组读数单元，分别为增量读数单元、参考读数单元及绝对位置读数单元。

6.根据权利要求5所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该参考读数单元包括四个探测器，有两个分别对应读取该参考码道上全透光和全不透光的区域信号，而其它两个读数头则对应读取半透光区域的信号。

7.根据权利要求5所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该绝对位置读数单元为线阵CCD、CMOS和硅光电池中的一种，其对绝对位置信号进行接收，并把绝对位置信号信号分成若干部分，每个码字宽度有两部分。

8.根据权利要求1所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该信号处理电路包括绝对位置信号处理单元、参考位置信号处理单元、细分位置信号处理单元及一高精度绝对位置合成单元，该参考位置信号处理单元接收该光电探测器的信号处理后分别输出两路不同信号至绝对位置信号处理单元及高精度绝对位置合成单元，细分位置信号处理单元收该光电探测器的信号处理后直接输出至高精度绝对位置合成单元，该绝对位置信号处理单元接收该光电探测器的信号及该参考位置信号处理单元输出的信号处理后输出至高精度绝对位置合成单元，该高精度绝对位置合成单元合成输入其内的信号，以得到精确的绝对位置。

9.根据权利要求5所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该指示光栅上对应参考码道的四个窗口分别具有90度的相位差。

10.根据权利要求6所述的绝对式光栅尺，其特征在于：参考码道对应的指示光栅上的透光部分与不透光部分的宽度比为3∶1，参考码道对应的标准光栅上透光部分与不透光部分的宽度比为1∶1。

11.根据权利要求7所述的绝对式光栅尺，其特征在于：该指示光栅上参考轨道和细分轨道对应的窗口为至少两个。