[发明专利]光学位置测量装置

权利要求书

1.一种光学位置测量装置，所述光学位置测量装置用于产生关于纤维光学扫描头与为此在至少一个测量方向上移动的反射整体量具的相对位置的、多个相移的扫描信号，其中在所述纤维光学扫描头中布置有在光导纤维的、整体量具侧的端部之前的扫描板并且实现了相移的扫描信号的、取决于波长的编码，其特征在于，所述扫描板(21；121；221；321)设计为，即

-射到所述扫描板(21；121；221；321)上的射线束被分开成至少两个子射线束，所述子射线束作用到所述反射整体量具(10；110；210；310)并且接着为了产生所述相移的扫描信号重新组合地互相发生干涉，以及

-在所述分开与重新组合之间的所述子射线束经过了不同的光学路程长度，

所述扫描板(21；121)设计为板状的、透明的基板，其中

-在所述扫描板(21；121)的、朝向所述光导纤维(30；130)的侧面上布置有第一透射光栅(23；123)，射到所述第一透射光栅上的所述射线束分开成至少两个衍射的子射线束，所述子射线束关于扫描板法线不对称地继续传播，并且

-在所述扫描板(21；121)的、朝向所述反射整体量具(10；110)的侧面上布置有第二透射光栅(24；124)，所述第二透射光栅偏转从所述第一透射光栅(23；123)出发射到所述第二透射光栅的所述子射线束，以使得所述子射线束关于扫描板法线互相对称地在所述扫描板(21；121)与所述反射整体量具(10；110)之间传播并且在利特罗角下作用到所述反射整体量具(10；110)。

2.根据权利要求1所述的光学位置测量装置，其特征在于，所述扫描板(21；121；221；321)还设计为，至少两个所述子射线束在所述扫描板(21；121；221；321)与所述反射整体量具(10；110；210；310)之间关于扫描板法线对称地传播并且在利特罗角下作用到所述反射整体量具(10；110；210；310)。

3.根据权利要求2所述的光学位置测量装置，其特征在于，所述反射整体量具(10；110；210；310)在+/‐1级衍射级下具有最大的衍射效率。

4.根据权利要求1所述的光学位置测量装置，其特征在于，所述光导纤维(30；130；230；330)设计为多模纤维，通过所述多模纤维不但用于照射的所述射线束能朝向所述纤维光学扫描头(20；120；220；320)传输而且重新组合的所述子射线束也能从所述纤维光学扫描头(20；120；220；320)传输出去。

5.根据权利要求1所述的光学位置测量装置，其特征在于，在所述光导纤维(30；130；230；330)的远离所述整体量具的端部处布置有-光谱宽频带的光源(40)或

-多个发射不同波长的射线的光源，

所述光源的射线作为发光射线束能通过耦合器耦合至所述光导纤维(30；130；230；330)中。

6.根据权利要求5所述的光学位置测量装置，其特征在于，在所述光导纤维(30；130；230；330)的远离所述整体量具的端部处布置有探测器装置(50)，所述探测器装置包括

-用于根据波长分开重新组合的所述子射线束的分开装置(51)以及

-多个光电探测器部件，所分开的所述子射线束能传送到所述光电探测器部件并且所探测的所述子射线束转换成电的、相移的扫描信号。

7.根据权利要求6所述的光学位置测量装置，其特征在于，所述第一透射光栅(23；123)和所述第二透射光栅(24；124)分别设计为闪耀相位光栅。

8.根据权利要求7所述的光学位置测量装置，其特征在于，所述第一透射光栅(23；123)和所述第二透射光栅(24；124)沿测量方向(x)具有周期的相位分布。

9.根据权利要求6所述的光学位置测量装置，其特征在于，所述第一透射光栅(123)还设计为，关于所述第一透射光栅在射到所述第一透射光栅的所述射线束上产生对准的效应。

10.根据权利要求6所述的光学位置测量装置，其特征在于，为了调节有助于所述相移的扫描信号的信号分量的多次扫描适当地选择所述扫描板(21；121)的厚度(d_AP)和/或布置在所述扫描板上的所述第一透射光栅(23；123)和所述第二透射光栅(24；124)的光栅参数。