[发明专利]光电位置测量装置和光电位置测量方法

摘要

本发明涉及光电位置测量装置(1)和光电位置测量方法。光电位置测量装置(1)包括载有可光学测量的位置代码(PC)的代码载体(6)、辐射源(2)和具有第一传感器单元(13)的测量单元(14)，第一传感器单元具有光敏接收区(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。代码载体(6)可相对第一传感器单元(13)以一个自由度运动。在代码载体(6)和第一传感器单元(13)之间设有带有聚焦区段(10)和至少一个邻接区段(9，11)的折射光学元件(8)。相对于聚焦区段(10)的光轴(OA)平行或以小于临界角度α的入射角度入射到聚焦区段的光辐射(3)经过聚焦区段(10)导引到第一传感器单元(13)的位于光轴(OA)上的接收区(12)，相对聚焦区段的光轴在临界角度α之上的偏转角度区内入射的辐射经过聚焦区段和邻接区段被偏转向在聚焦区段光轴之外的位置。

主权项

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)。