用于位移测量的信号携带体装置、系统及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于位移测量的信号携带体装置、系统及设备，其中，信号携带体装置包括：信息存储介质及形成在所述信息存储介质上的位移测量码道，所述位移测量码道包括相对位移测量码道，所述相对位移测量码道包括连续交变均匀排列的凸起和凹坑。

【技术实现步骤摘要】
用于位移测量的信号携带体装置、系统及设备
本专利技术涉及位移测量
，更具体地，涉及一种用于位移测量的信号携带体装置、一种位移测量系统、一种机器设备。
技术介绍
位移传感器根据应用的技术原理可分为光栅、磁栅、容栅，球栅，感应同步器和时栅等几大类。其中，在位移测量中，光栅的使用最为广泛，尤其是中高端光栅传感器。这是由于光栅类传感器的采样频率、分辨力、精度以及不受磁场干扰的性能是其他类位移传感器不能比拟的。中高端光栅传感器所包括的光源、掩膜光栅、运动光栅尺和光电感应器这四个器件的安装精度要求很高，以使中高端光栅传感器能够达到高精度测量。但是，中高端光栅传感器的光栅高精度制造难度高和成品率低，系统装配精度要求高，会产生生产成本增加的问题，导致中高端光栅传感器价格昂贵。因此，有必要提供一种新的技术方案，实现位移的精准测量。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于位移测量的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于位移测量的信号携带体装置，其特征在于，包括：信息存储介质及形成在所述信息存储介质上的位移测量码道，所述位移测量码道包括相对位移测量码道，所述相对位移测量码道包括连续交变均匀排列的凸起和凹坑。可选地，所述位移测量码道还包括定位码道，所述定位码道包括至少一个代表一个唯一位置的参照点，其中，组成各参照点的首个信号结构均为凹坑，且各参照点的首个信号结构的凹坑之间的间隔相同，以及形成各参照点的凹坑的数量依次增加或减少。<br>可选地，所述位移测量码道还包括：绝对位移测量码道，其中，所述绝对位移测量码道包括按照二进制编码规律排布形成的凸起和凹坑。可选地，所述二进制编码为格雷码编码。可选地：所述凹坑的宽度w：0.1μm≤w≤100μm，所述凹坑的深度h：50nm≤h≤200nm，所述凹坑的长度l：0.1μm≤l≤1000μm。可选地，所述位移测量码道上的凹坑在所述信息存储介质上沿着直线排布。可选地，所述位移测量码道上的凹坑在所述信息存储介质上沿着圆周排布。可选地，所述凹坑的形状为圆形或者线型中任一种。根据本专利技术的第二方面，提供了一种位移测量系统，包括：如第一方面任一所述的信号携带体装置、信号感应装置、信号采集装置、信号处理装置、信号输出装置和驱动装置，其中，所述信号感应装置用于感应所述信号携带体装置的信息存储介质码道上的凸起和凹坑，并产生对应的电信号；所述信号采集装置用于从所述感应装置中采集所述电信号，并输送至信号处理装置；所述信号处理装置用于根据所述获取的电信号计算位移量，并输送所述位移量至信号输出装置；所述信号输出装置用于将所述位移量输出至与所述位移测量系统的外接装置。所述驱动装置用于确保激光束聚焦在各码道上的凸起和凹坑上。根据本专利技术的第三方面，提供了一种位移测量系统，其特征在于，其控制装置包括：如第一方面任一所述的信号携带体装置、信号感应装置、信号采集装置、信号处理装置和驱动装置，其中，所述信号感应装置用于感应信号携带体装置的信息存储介质码道上的凸起和凹坑，并产生对应的电信号；所述信号采集装置用于从所述信号感应装置中采集所述电信号，并输送至信号处理装置；所述信号处理装置用于根据所述获取的电信号确定控制信号，并输送所述控制信号至所述驱动装置；所述驱动装置用于根据所述控制信号进行放大处理，并输送所述放大后的控制信号至所述信号感应装置内的力矩器，以使所述信号感应装置内的力矩器驱动所述信号感应装置内的聚焦镜完成自动聚焦功能和绝对位移测量扫描功能。根据本专利技术的第四方面，提供了一种机器设备，其特征在于，包括：运动部件、静止部件和根据第二方面所述的位移测量系统，其中，所述位移测量系统的信号携带体装置安装在所述运动部件上，所述位移测量系统的信号感应装置、信号采集装置、信号处理装置、信号输出装置和驱动装置安装在所述静止部件上。根据本公开的一个实施例，在信息存储介质上形成位移测量码道，位移测量码道包括可以被读取的、由凹坑和凸起组成的交变信号，通过读取位移测量码道的交变信号，实现位移测量，另外，由于该交变信号中相邻的凹坑之间或者相邻的凸起之间的间距为几个到几千个纳米级别，远远小于绝大部分现有光栅位移传感器的光栅间距，因此能够实现更高精度的位移测量。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术一个实施例的用于直线位移测量的信号携带体装置的示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的用于角度位移测量的信号携带体装置的示意图。图3是根据本专利技术另一个实施例的用于直线位移测量的信号携带体装置的示意图。图4是根据本专利技术另一个实施例的用于角度位移测量的信号携带体装置的示意图。图5是根据本专利技术另一个实施例的用于直线位移测量的信号携带体装置的示意图。图6是根据本专利技术另一个实施例的用于角度位移测量的信号携带体装置的示意图。图7是根据本专利技术另一个实施例的用于直线位移测量的信号携带体装置的示意图。图8a示出了格雷码编码对应的图案的示意图。图8b示出了格雷码对应的另一种图案的示意图。图9示出了根据本专利技术另一实施例的用于直线位移测量的信号携带体装置的示意图。图10示出了根据本专利技术另一实施例的用于角度位移测量的信号携带体装置的示意图。图11是根据本专利技术又一实施例的信号携带体装置的示意图。图12是根据本专利技术一个实施例的用于位移传感器的信号感应装置和信号携带体装置的相对位置的示意图的结构示意图。图13是根据本专利技术一个实施例的用于位移传感器的信号感应装置和信号携带体装置的相对位置的示意图的结构示意图。图14是根据本专利技术另一个实施例的用于位移传感器的信号感应装置和信号携带体装置的相对位置的示意图的结构示意图。图15是根据本专利技术另一个实施例的用于位移传感器的信号感应装置和信号携带体装置的相对位置的示意图的结构示意图。图16是根据本专利技术另一个实施例的用于位移传感器的信号感应装置和信号携带体装置的相对位置的示意图的结构示意图。图17是根据本专利技术另一个实施例的用于位移传感器的信号感应装置和信号携带体装置的相对位置的示意图的结构示意图。图18是根据本专利技术一个实施例的光头组件的结构示意图。图19是根据本专利技术一个实施例的光头组件的结构示意图。图20是根据本专利技术一个实施例的位移测量系统的结构示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于位移测量的信号携带体装置，其特征在于，包括：/n信息存储介质及形成在所述信息存储介质上的位移测量码道，/n所述位移测量码道包括相对位移测量码道，所述相对位移测量码道包括连续交变均匀排列的凸起和凹坑。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于位移测量的信号携带体装置，其特征在于，包括：
信息存储介质及形成在所述信息存储介质上的位移测量码道，
所述位移测量码道包括相对位移测量码道，所述相对位移测量码道包括连续交变均匀排列的凸起和凹坑。


2.根据权利要求1所述的信号携带体装置，其特征在于，所述位移测量码道还包括定位码道，
所述定位码道包括至少一个代表一个唯一位置的参照点，其中，
组成各参照点的首个信号结构均为凹坑，且各参照点的首个信号结构的凹坑之间的间隔相同，以及形成各参照点的凹坑的数量依次增加或减少。


3.根据权利要求1所述的信号携带体装置，其特征在于，所述位移测量码道还包括：绝对位移测量码道，其中，
所述绝对位移测量码道包括按照二进制编码规律排布形成的凸起和凹坑。


4.根据权利要求3所述的信号携带体装置，其特征在于，所述二进制编码为格雷码编码。


5.根据权利要求1-4中任一所述的信号携带体装置，其特征在于，所述凹坑的宽度w：0.1μm≤w≤100μm，所述凹坑的深度h：50nm≤h≤200nm，所述凹坑的长度l：0.1μm≤l≤1000μm。


6.根据权利要求1-4中任一所述的信号携带体装置，其特征在于，
所述位移测量码道上的凹坑在所述信息存储介质上沿着直线排布；或者，所述位移测量码道上的凹坑在所述信息存储介质上沿着圆周排布。


7.根据权利要求1所述的信号携带体装置，其特征在于，所述凹坑的形状为圆形或者线型中任一种。


8.一种位移测量系统，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林泰乐，林立，
申请(专利权)人：林立，
类型：发明
国别省市：北京;11