一种光电位置测量装置，该光电位置测量装置具有：代码载体(10)，其承载有可进行光学采集的位置代码(11)；用于将光辐射发射到代码载体(10)上的辐射源(20)；以及采集件(30)，其具有用于接收至少一部分光辐射的多个光敏接收区(31)，由此能产生取决于位置代码(11)的扫描信号并因而能采集代码载体(10)相对于采集件(30)的位置，其中测量部件(20,30)相对于彼此按照固定的空间关系布置在载体件(40)上，代码载体(10)以一个自由度尤其是进行旋转运动或沿轴线的运动，代码载体(10)和载体件(40)相对于彼此以固定的空间距离(d)布置，其特征是，测量部件(20,30)中的至少具有较大高度(h1,h2)的那个部件总是设置在载体件(40)上的与正面侧(45)相比更远离代码载体(10)的平面上，从而使得其在正面侧(45)上方的突出距离(h1’,h2’)小于其高度(h1,h2)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种光电位置测量装置，该光电位置测量装置具有：代码载体(10)，其承载有可进行光学采集的位置代码(11)；用于将光辐射发射到代码载体(10)上的辐射源(20)；以及采集件(30)，其具有用于接收至少一部分光辐射的多个光敏接收区(31)，由此能产生取决于位置代码(11)的扫描信号并因而能采集代码载体(10)相对于采集件(30)的位置，其中测量部件(20,30)相对于彼此按照固定的空间关系布置在载体件(40)上，代码载体(10)以一个自由度尤其是进行旋转运动或沿轴线的运动，代码载体(10)和载体件(40)相对于彼此以固定的空间距离(d)布置，其特征是，测量部件(20,30)中的至少具有较大高度(h1,h2)的那个部件总是设置在载体件(40)上的与正面侧(45)相比更远离代码载体(10)的平面上，从而使得其在正面侧(45)上方的突出距离(h1’,h2’)小于其高度(h1,h2)。【专利说明】光电位置测量装置 本专利技术涉及一种用于利用照亮机构、代码元件和检测器来确定方向、角度和/或 长度的光电位置测量装置。 在许多应用领域中例如在大地测量和工业测绘中需要确定方向、角度和长度来作 为位置。角度测量技术的发展经过机械读取过程发展为根据当今现有技术的全自动角度测 量。 已知的自动化位置测量装置通常包括代码载体和扫描机构。在角度测量机构中， 代码载体通常以可相对于扫描机构绕一轴线旋转的方式构成，其中，该代码载体的角位则 表示待测参数。代码载体例如可以具有用于位置确定的分度或编码，其中，编码可以施加在 代码载体的表面或者侧面上。 为了自动采集该位置，而借助不同的技术来扫描可相对于扫描机构进行运动的代 码载体。已知的扫描方法包括电磁方法、电子方法和光电方法。以下描述涉及光电扫描方 法和扫描机构，该扫描机构尤其具有照亮机构和相应的检测器。常见的用于确定绕轴线的 旋转角度的光电角度传感器具有可相对于彼此旋转的代码载体和光学检测器。光学检测器 例如是光电检测器、CCD线性阵列或者CCD面阵列。代码载体通常呈圆盘状或圆环状构成， 并且沿其周面承载有可以光学方式采集的位置代码，位置代码的一部分通过照亮机构成像 到检测器上。通常，该角度传感器的代码载体此时旋转。但也可能的是该代码载体固定不 动而检测器是可旋转构成的。 为了例如确定从0度至360度的角度调节位置，编码通常布置在一个整圆上。整 圆的角度分辨率按照编码类型和读取编码所用的扫描机构来确定。因此，例如，通过将代码 施加到更多的轨迹中或通过更精细的分度来提高角度分辨率，其中，可实现的分辨率因加 工技术和成本原因而受到限制。为了读取代码，例如，已知设有一个或多个检测器。CCD线 性阵列或者CCD面阵列例如可以是这样的检测器。代码的构成可以通过反射表面的或者也 可以是可透光的材料的结构化来实现，因此以透射、反射或组合方法来实现成像。 瑞士专利文献CH 658514 A5公开了一种用于测量角位的这种装置。其中，其相对 于传感器的表面的位置表不待测变量的一个标记成像到该表面上。传感器的输出信号被引 导到评估电路中，该评估电路连续地确定由传感器产生的信号的强度分布。由强度分布可 以导出该标记相对于传感器的表面的位置。 用于大地测量仪的位置测量装置的尺寸保持较小是有利的。为了允许相应小且不 太麻烦的结构，一段时间以来，位置测量装置的照亮机构和检测器被设置在一个共用的通 电印刷电路板上，而不像过去那样，代码载体的上半部和下半部分别设置在独立的通电印 刷电路板上。在检测器和照亮机构并排布置的现有技术的位置测量装置中，发出的光束例 如通过具有两个反光平面的偏转件被偏转，使得通过在光路的下游布置的代码载体在检测 器上产生代码图像。可选地，此时发出的光束可以借助一个直接设于照亮辐射源下游的光 学器件被对准。 因为代码载体应被尽量靠近地引导经过检测器，因此尽量平坦和光滑的表面是主 要的机械方面的前提条件。另外，必须实现源和接收器的高精度横向定位。 加工容差使得芯片在部件壳体中的定位明显分散，从而无法通过整个部件的定位 来保证芯片本身的精确位置。该问题尤其涉及辐射源。 将辐射源和检测器并排布置在同一板上允许借助显微镜校准传感器和辐射源。通 常，两个部件具有不同的结构高度。因此，通常该辐射源具有比采集件更大的深度。 因此，本专利技术的任务是提供一种具有更紧凑尺寸的改进的光电位置测量装置。 本专利技术的一个特殊任务是提供一种光电位置测量装置，其具有在代码载体和具有 辐射源和采集件的载体板之间的缩短的距离。 本专利技术的另一个任务是提供一种辐射源和采集件被更精确定位的光电位置测量 装直。 至少其中一个所述任务将按照本专利技术的方式通过具有权利要求1和/或其它权利 要求的特征的光电位置测量装置来完成。本专利技术的有利实施方式在从属权利要求中得到。 根据本专利技术的光电位置测量装置具有包括位置代码的代码载体和尤其是印刷电 路板的载体件，所述载体件具有辐射源（尤其是LED或激光二极管）和采集件（尤其是传 感器阵列或CCD芯片）。此时所述辐射源和/或采集件根据本专利技术布置成完全或部分地沉 埋在载体件内，使得它们或是完全没有或是与已知的叠置布置方式相比程度减轻地突出于 由载体件的朝向代码盘的正面侧所限定的平面上。此时，这两个部件，即辐射源和采集件中 的至少较高的那个部件（通常是辐射源）完全或部分地沉埋到载体件中。 此时，通过无壳体的芯片裸装，可以有利地实现高精度校准，这是实现小间距所需 要的。尤其是也可以有利地实现无覆盖玻璃的实施方式。光学元件也可以配设有铜层，使 得它能像电子元件那样被焊接在载体件的导体路径或焊垫上。 辐射源优选地完全沉埋在载体件内。由此一来，额外地确保了通过检测器来限定 机械表面。 在一个有利实施方式中，作为载体件的印刷电路板为此在背对代码盘的一侧配设 有盲孔，LED或者激光二极管（带有壳体或不带壳体）作为辐射源被引入所述盲孔中。在 印刷电路板的正面侧上，能够形成一个开口作为光圈。尤其是在盲孔和印刷电路板的朝向 代码盘的那一侧之间的剩余材料部分可被钻孔，由此获得光圈作用。如果开口所在的材料 部分太薄而透光，则它可以例如借助铜层而就像焊点那样变得不透明。 在另一个有利实施方式中，在朝向代码载体的那一侧在印刷电路板中开设凹窝， 尤其呈无壳体的"裸"芯片形式的辐射源可被置入且精确地定位在所述凹窝中。 作为采集件的检测器也优选沉埋地设置，尤其是设于在印刷电路板的朝向代码载 体的那一侧开设的凹窝中，从而在印刷电路板的朝向代码载体的那一侧出现平坦的平面， 代码载体在该平面上运动。 如果在印刷电路板上除了辐射源和采集件外还安装有其它元件，并且其叠置布置 妨碍了代码元件的靠近，则它们当然也可以完全或部分地沉埋设置。 沉埋设置在凹窝中的元件优选地通过连通接触孔（"通孔"）与载体件的背面侧 电接通，并且被灌注了光学粘合剂。尤其是也可以在光学粘合剂中集成光圈结构或透镜结 构。或者，尤其是当载体件由多层印刷电路板组装而成时，也可以借助其中一个所述印刷电 路板的导体路径进行导电接通。 如果所述元件沉埋在朝向代码载体的一侧，则该凹窝可以被填充光学粘合剂以保 护端子。可选地，填充粘合剂的表面可以被成型为光学衍射性表面或光学折射性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光电位置测量装置，该光电位置测量装置具有：·代码载体(10)，该代码载体承载可进行光学采集的位置代码(11)；·辐射源(20)，该辐射源用于将光辐射发射到所述代码载体(10)上；和·采集件(30)，该采集件具有用于接收至少一部分光辐射的多个光敏接收区(31)，由此能够产生取决于所述位置代码(11)的扫描信号并因而能采集所述代码载体(10)相对于所述采集件(30)的位置，其中，·作为测量部件的所述辐射源(20)和所述采集件(30)：·相对于彼此按照固定的空间关系且分别以用一端面侧朝向所述代码载体(10)的方式布置在载体件(40)上；·在所述端面侧和基部之间分别具有高度(h1,h2)；和·在所述端面侧和所述载体件(40)的正面侧(45)之间分别具有突出距离(h1’,h2’)，所述正面侧朝向所述代码载体(10)，·所述代码载体(10)以一个自由度进行尤其是旋转运动或沿轴线的运动，和·所述代码载体(10)和所述载体件(40)相对于彼此以固定的空间距离(d)布置，所述距离·至少与所述辐射源(20)的所述突出距离(h1’)一样大小，和·至少与所述采集件(30)的所述突出距离(h2’)一样大小，其特征是，作为所述测量部件的所述辐射源(20)和所述采集件(30)中的至少具有较大高度(h1,h2)的那个测量部件(20,30)总是设置在所述载体件(40)上的位于与所述正面侧(45)相比更远离所述代码载体(10)的平面上，从而使得其突出距离(h1’,h2’)小于其高度(h1,h2)，尤其是，由此与这些测量部件(20,30)设置在由所述正面侧(45)限定的平面上的装置相比，能够为所述距离(d)选择较小的值。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：U·沃金格，W·阿曼，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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