[其他]平面零位光栅

说明书

一种平面零位光栅，它的构造是以栅线总数为Ｎ的一维零位光栅的栅线结构序列｛Ｘ｝为基础，构成Ｎ×Ｎ方阵｛Ｙ｝、再将｛Ｙ｝方阵中每一Ｙ值取反值，构成Ｎ×Ｎ方阵｛Ｚ｝。｛Ｚ｝方阵就是平面零位光栅的构造模式，其中“１”为透光，“０”为不透光。将这一构造模式复制在光学玻璃基面上，就是一种平面零位光栅。它的构造简单，能够方便地提供平面上的零位标志。

本发明涉及一种二维平面零位光栅，能够同时确定平面内两个互相垂直方向的零位。

现有的零位光栅都是一维的，用以指示直线运动方向的零位。它的结构一般是在标尺光栅和指示光栅上的对应位置上，同时设置零位光栅。测量直线位移时标尺光栅和指示光栅间有相对直线运动，并不断发出增量光栅测量信号，只有当标尺光栅上的零位光栅和指示光栅上的零位光栅在零位上重合时，零位光栅才发出指零信号。用现有的零位光栅确定平面上的零位，就要在两个互相垂直的运动方向上，各装一个零位光栅。有关零位光栅的技术背景可见“具有零脉冲的光栅”“国外航空”1978，3，及“清华大学学报”1984，1等文献。

本发明的任务是要提供一种设置在光学玻璃基面上的二维零位光栅，它的构造简单，能够方便地提供平面上的零位标志。

本发明的任务是以如下方式完成的：取栅线总数为N，栅线结构序列为｛X｝，X＝0或1，分辨率为1/N的一维零位光栅，命｛X｝分别为平面零位光栅的水平及垂直座标值，并取平面零位光栅每一水平及垂直座标位置上的特徵值为Y，Y值取决于该位置水平座标值及垂直座标值，Y＝1或0，其规律是：

水平座标值为1、垂直座标值为1则Y＝1，

水平座标值为1、垂直座标值为0则Y＝1，

水平座标值为0、垂直座标值为1则Y＝1，

水平座标值为0、垂直座标值为0则Y＝0，

“1”为透光，“0”为不透光。

全部特徵值｛Y｝是一个N×N阶方阵，将｛Y｝方阵中每一特徵值取反值得到N×N阶方阵｛Z｝。｛Z｝方阵就是平面零位光栅的构造模式，将这一构造模式复制在光学玻璃基面上，即得到平面分辨率为1/N²的平面零位光栅。应用时将两片相同的平面零位光栅隔一定间隙平行放置。若取零位上的透光面积为1，则在非零位上的透光面积不大于0.5。

以下将结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的一种N＝10的10×10阶｛Y｝方阵的构造平面图。

图2是对应图1的｛Z｝方阵构造平面图。

参照图1，本平面零位光栅栅线总数为N＝10，栅线结构序列｛X｝＝｛1010001100｝，分辨率为1/10的一维零位光栅的｛X｝，分别为水平垂直座标值〔2〕、〔3〕，并按求Y值规律得到10×10阶｛Y｝方阵。

图2是平面分辨率为1/N²＝1/10²的一种平面零位光栅的构造模式。命本平面零位光栅的单位透光面积〔1〕为a，在零位上本平面零位光栅的透光面积为36a，在非零位上本平面零位光栅的透光面积不大于18a。