[其他]平面零位光柵

在審

• 申請號: 101985000000127
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1003255B
• 公開（公告）日: 1989-02-08
• 發明（設計）人: 張伯鵬;張靜榮;徐家球
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 付尚新

一種平面零位光柵，它的構造是以柵線總數為Ｎ的一維零位光柵的柵線結構序列｛Ｘ｝為基礎，構成Ｎ×Ｎ方陣｛Ｙ｝、再將｛Ｙ｝方陣中每一Ｙ值取反值，構成Ｎ×Ｎ方陣｛Ｚ｝。｛Ｚ｝方陣就是平面零位光柵的構造模式，其中“１”為透光，“０”為不透光。將這一構造模式復制在光學玻璃基面上，就是一種平面零位光柵。它的構造簡單，能夠方便地提供平面上的零位標志。

本發明涉及一種二維平面零位光柵，能夠同時確定平面內兩個互相垂直方向的零位。

現有的零位光柵都是一維的，用以指示直線運動方向的零位。它的結構一般是在標尺光柵和指示光柵上的對應位置上，同時設置零位光柵。測量直線位移時標尺光柵和指示光柵間有相對直線運動，并不斷發出增量光柵測量信號，只有當標尺光柵上的零位光柵和指示光柵上的零位光柵在零位上重合時，零位光柵才發出指零信號。用現有的零位光柵確定平面上的零位，就要在兩個互相垂直的運動方向上，各裝一個零位光柵。有關零位光柵的技術背景可見“具有零脈沖的光柵”“國外航空”1978，3，及“清華大學學報”1984，1等文獻。

本發明的任務是要提供一種設置在光學玻璃基面上的二維零位光柵，它的構造簡單，能夠方便地提供平面上的零位標志。

本發明的任務是以如下方式完成的：取柵線總數為N，柵線結構序列為｛X｝，X＝0或1，分辨率為1/N的一維零位光柵，命｛X｝分別為平面零位光柵的水平及垂直座標值，并取平面零位光柵每一水平及垂直座標位置上的特徵值為Y，Y值取決于該位置水平座標值及垂直座標值，Y＝1或0，其規律是：

水平座標值為1、垂直座標值為1則Y＝1，

水平座標值為1、垂直座標值為0則Y＝1，

水平座標值為0、垂直座標值為1則Y＝1，

水平座標值為0、垂直座標值為0則Y＝0，

“1”為透光，“0”為不透光。

全部特徵值｛Y｝是一個N×N階方陣，將｛Y｝方陣中每一特徵值取反值得到N×N階方陣｛Z｝。｛Z｝方陣就是平面零位光柵的構造模式，將這一構造模式復制在光學玻璃基面上，即得到平面分辨率為1/N²的平面零位光柵。應用時將兩片相同的平面零位光柵隔一定間隙平行放置。若取零位上的透光面積為1，則在非零位上的透光面積不大于0.5。

以下將結合附圖對本發明作進一步描述。

圖1是本發明的一種N＝10的10×10階｛Y｝方陣的構造平面圖。

圖2是對應圖1的｛Z｝方陣構造平面圖。

參照圖1，本平面零位光柵柵線總數為N＝10，柵線結構序列｛X｝＝｛1010001100｝，分辨率為1/10的一維零位光柵的｛X｝，分別為水平垂直座標值〔2〕、〔3〕，并按求Y值規律得到10×10階｛Y｝方陣。

圖2是平面分辨率為1/N²＝1/10²的一種平面零位光柵的構造模式。命本平面零位光柵的單位透光面積〔1〕為a，在零位上本平面零位光柵的透光面積為36a，在非零位上本平面零位光柵的透光面積不大于18a。