本发明专利技术涉及用于光学位置测量装置的检测元件阵列，通过它可以将在检测平面中引起的条纹图转换成电的扫描信号。该检测元件阵列由许多矩阵式地设置在行和列中的光敏检测元件组成。对至少一部分检测元件附设不多于两个的开关，通过它们使每个检测元件有选择地与一个或多个相邻的检测元件连接。对至少一部分检测元件附设存储元件，在其中可以寄存信息，它们给出，通过开关一个确定的检测元件在调整的扫描配置中与哪些相邻的检测元件连接。通过两个开关有选择地建立与在相同列中的相邻检测元件的直接连接和／或与在相邻行的相邻列中的倾斜相邻的检测元件的直接连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于光学位置测量装置的检测元件阵列。
技术介绍
已知的光学位置测量装置通常包括测量工具以及为此在测量方向上运动的扫描 单元。该扫描单元和测量工具通过两个物体连接，要确定它们相互间的相对位置和/或绝 对位置。在长度测量的情况下测量工具由直线测量尺构成，具有在测量方向上延伸的测量 分度，在旋转测量的情况下测量工具由分度盘构成，具有圆环形的测量分度。所述扫描单元 除了 一个或多个光源和光学元件如透镜、扫描光栅等以外，通常还包括检测装置。通过检测 装置在增量的位置测量装置的情况下在接触平面中扫描周期的条纹图，它根据测量工具与 扫描单元的相对运动调制。在检测装置的输出上提供与位移相关的调制的扫描信号在后面 电路中进行再处理。在此，在检测装置中越来越多地使用所谓的检测元件阵列。这种检测元件阵列由 许多窄的、大多矩形的发光二极管组成，它们在测量方向上相互相邻地设置并且适合地接 通。在此通常使那些发光二极管相互连接，它们在扫描测量工具时提供同相位的扫描信号。因此，通过设计这种检测元件阵列并使其匹配于不同的扫描配置带来相对较大的 费用。因此长期以来存在这种要求，使一种检测元件阵列用于不同的扫描配置，检测元件阵 列可以灵活地与其匹配。例如由申请者的EP 1 308 700 A2已知，借助于适合设计的检测元件阵列测量工 具以不同的刻度周期可以扫描各自的分辨率。在EP 1 630528 A2中还公开了，如何同样借 助于唯一的检测元件阵列可以扫描具有不同半径的圆刻度。在两种情况下检测元件阵列分 别配有长的发光二极管，它们通过适合的连接匹配于不同的扫描配置。但是各个检测元件 阵列对于不同扫描配置的匹配性只能在有限的范围内实现。由同类的DE 197 54 626 C2形成本申请的权利要求1的前序部分，由该文献还已 知一个可编程的、光学的感应电路，它能够更加灵活地敷设检测元件阵列，用于不同的扫描 配置。为此相应的电路或者说检测元件阵列包括矩阵式地布置各个检测元件或光学的感应 元件。在所示的实施例中对每个检测元件分别附设4个开关，通过它们使每个检测元件有 选择地与四个水平和垂直相邻的检测元件直接连接。每个开关还附设存储元件，在其中可 以存储信息，它们给出，通过各个开关各个检测元件在调整的扫描配置中与哪些检测元件 连接。在这个文献中建议的解决方案尽管能够使检测元件阵列更加灵活地匹配于不同的扫 描配置，但是由于大量的开关和存储元件需要相对较高的连接技术费用。因此例如两个倾 斜相邻的检测元件的连接只能通过许多必需的开关和可编程的连接装置实现。由于费事的 连接还减少了单位面积上供使用的检测元件数量，即，引起相对较低的象素密度。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，给出一个用于光学位置测量装置的检测元件阵列，它具有高的象素密度，灵活地匹配于不同的扫描配置并无需高的连接技术费用。这个目的按照本专利技术通过具有权利要求1特征的用于光学的位置测量装置的检 测元件阵列得以实现。由与权利要求1相关的权利要求中的措施给出按照本专利技术的用于光学的位置测量装置的检测元件阵列的有利实施例。现在按照本专利技术规定，仅仅通过不同检测元件在有限范围里的直接连接性，尤其 减少所需的开关数量并由此也明显减少每个检测元件必需的存储元件。因此这能够实现， 因为原理上已知，扫描的条纹图在不同的应用场合可以具有基本的几何形状。在长度测量 装置情况下通常是平行的条纹图，在旋转的测量装置情况下通常呈现具有以角度设置的条 纹的条纹图。因此按照本专利技术足以将检测元件通过开关的直接连接性限制在两个基本的扫 描配置上。尤其在扫描有角度的条纹图方面通过相应的开关使倾斜相邻的检测元件直接连 接。与现有技术相比，按照本专利技术的解决方案的优点带来具有明显更低连接技术费用 的检测元件阵列，不仅必需的开关和连接导线的数量，而且所需的存储元件都可以明显减 少。此外由于降低的连接费用可以比按照现有技术的布置达到更高的象素密度，即，最终在 扫描时达到明显更大的光学分辨率。由于供使用的检测元件面积的更有利的特性和检测元 件面积与存储元件和开关必需的面积更有利的比例还导致单位检测元件面积的更高光电 流增益。因此在扫描时相同的检测元件阵列总面积得到更好的信号质量。此外要提及，按照本专利技术的检测元件阵列当然不只与增量的位置测量装置和周期 的处理刻度相结合使用，而且也与绝对的位置测量装置相结合使用，其中例如为了确定位 置扫描伪随机码。通过按照本专利技术的用于光学的位置测量装置的检测元件阵列可以将在检测平面 中引起的条纹图转换成电的扫描信号，该检测元件阵列由许多矩阵式地设置在行和列中的 光敏检测元件组成。对至少一部分检测元件附设不多于两个开关，通过它们使每个检测元 件有选择地与一个或多个相邻的检测元件连接。对至少一部分具有附属开关的检测元件附 设至少一个存储元件，在其中可以寄存信息，它们给出，通过不多于两个的开关使哪个检测 元件在调整的扫描配置中与哪些相邻的检测元件连接。通过两个开关有选择地建立与在相 同列中的相邻检测元件的直接连接和/或与在相邻行的相邻列中的倾斜相邻的检测元件 的直接连接。有利地在侧面与检测元件阵列相邻地设置多个连接导线，通过它们分别连接通过 开关连接的检测元件组。在此能够使一组的检测元件由条纹图的扫描分别产生同相的扫描信号。在可能的实施例中在连接导线与检测元件阵列之间设置信道多路复用器，通过它 使具有同相扫描信号的一组的连接的检测元件分别可以接入到相同的连接导线上。在此可以使所述检测元件这样接通，在四个连接导线上施加四个以90度错相的 扫描信号或者在三个连接导线上施加三个以120度错相的扫描信号。可以使每个存储元件与两个开关分别通过控制导线连接。在此可以使每个存储元件具有颠倒的和非颠倒的输出并且每个输出与控制导线 连接。有利地可以在检测元件的列与行之间设置程序导线并且为了控制存储元件与它 们连接，用于由此有选择地操纵开关。为了扫描由平行条纹组成的周期的条纹图分别只使在一列中的检测元件相互连接。为了扫描由有角度设置的条纹组成的周期的条纹图，所述检测元件阵列具有两个 与对称轴线镜像对称构成的半体，并且在对称轴线的方向上观察-在左半体中通过两个开关有选择地建立-与在同列中相邻的检测元件连接和/或-与在相邻行以上的左侧相邻列中的相邻检测元件连接和-在右半体中通过两个开关有选择地建立 -与在同列中相邻的检测元件连接和/或-与在相邻行以上的右侧相邻列中相邻的检测元件连接。所述存储元件由一个下面的元件构成R0M，EPROM, EEPROM, FRAM, MRAM, SRAM, DRAM。所述检测元件都具有一致的底面积。可以使相邻行的检测元件相互间对中地设置。此外可以备选地使相邻行的检测元件相互间以在行延伸方向上确定的错位间距设置。所述开关和存储元件至少部分地设置在检测元件面积以内。此外可以备选地对每个开关为了准确控制附设存储元件。一个位置测量装置最好配有按照本专利技术的检测元件阵列。附图说明借助于下面对实施例的描述并结合附图解释本专利技术的其它细节和优点。附图中图1简示出光学的位置测量装置，具有按照本专利技术的检测元件阵列，图2以示意图结合其中的放大细节图示出按照本专利技术的检测元件阵列实施例的 局部，图3以放大图示出按照本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一个用于光学的位置测量装置的检测元件阵列，通过它可以将在检测平面中引起的条纹图转换成电的扫描信号，该检测元件阵列由许多矩阵式地设置在行（Ｚ）和列（Ｓ）中的光敏检测元件（２４，２４０）组成，－其中对至少一部分检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）附设开关（２５．１，２５．２，２５０．１，２５０．２，３５０．１，３５０．２，４５０．１，４５０．２），通过它们使每个检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）有选择地与一个或多个相邻的检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）连接和－其中对具有附属开关的检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）附设至少一个存储元件（２６，２６０，３６０，４６０），在其中可以寄存信息，它们给出，通过开关（２５．１，２５．２，２５０．１，２５０．２，３５０．１，３５０．２，４５０．１，４５０．２）一个确定的检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）在调整的扫描配置中与哪些相邻的检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）连接，其特征在于，对配有附属开关（２５．１，２５．２，２５０．１，２５０．２，３５０．１，３５０．２，４５０．１，４５０．２）的检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）分别附属不多于两个的开关（２５．１，２５．２，２５０．１，２５０．２，３５０．１，３５０．２，４５０．１，４５０．２），通过它们有选择地建立－与在相同列（Ｓ）中的相邻检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）的直接连接和／或－与在相邻行（Ｚ）的相邻列（Ｓ）中的倾斜相邻的检测元件（２４，２４０，３４０，４４０）的直接连接。...
【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：J奥伯豪泽，
申请(专利权)人：约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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