[發明專利]反射式位移測量裝置

在審

• 申請號: 202110349859.3
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112902854A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 茍敬德;王洋;楊尚;趙爾瑞;李德勝
• 申請（專利權）人: 長春禹衡光學有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

1.一種反射式位移測量裝置，其特征在于，包括：投影系統、指示光柵、反射標尺光柵和接收系統，所述投影系統發出的平行光入射到所述指示光柵，并經過所述指示光柵入射到所述反射標尺光柵的表面，再反射回所述指示光柵產生莫爾條紋投影到所述接收系統轉換為電信號；

所述指示光柵包括玻璃基材，在所述玻璃基材鍍有吸光膜，在所述吸光膜上刻蝕有由振幅光柵和相位光柵組成的只擁有±1級衍射條紋的復振幅光柵。

2.如權利要求1所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，在所述吸光膜上刻蝕有貫穿其厚度且等間距排布的第一溝槽形成所述振幅光柵，在相間隔的第一溝槽內向所述玻璃基材刻蝕第二溝槽形成所述相位光柵；所述第二溝槽的寬度為所述第一溝槽兩側的吸光膜長度的二倍。

3.如權利要求2所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，所述復振幅光柵的數量為至少兩個，相鄰兩個復振幅光柵錯位布置。

4.如權利要求1所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，所述反射標尺光柵包括基底，所述基底按區域劃分為增量區和零位編碼區。

5.如權利要求1-4中任一項所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，所述接收系統包括零位信號光電接收器陣列和位移信號光電接收器陣列；其中，

所述零位信號光電接收器陣列包括交替排布的零位信號接收器，分別產生Z+信號與Z-信號；

所述位移信號光電接收器陣列為至少一組且成排布置，每組包括四位移信號光電接收器，每組中的四個位移信號接收器分別產生A+信號、B+信號、A-信號和B-信號。

6.如權利要求5所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，所述位移信號光電接收器陣列成兩排且相對錯位布置。

7.如權利要求5或6所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，所述復振幅光柵的周期為Tz，所述反射標尺光柵的周期為Tb，所述位移信號光電接收器陣列的周期為Tg，則三者滿足如下關系：

(m±n)×Tz＝m×Tb＝Tg，m和n為正整數，且m＞n。

8.如權利要求1所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，在所述吸光膜上刻蝕有用于透過莫爾條紋的第一透光窗口，所述第一透光窗口的深度為所述吸光膜的厚度。

9.如權利要求8所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，在所述吸光膜上還刻蝕有用于產生零位信號投影條紋的零位光柵。

10.如權利要求9所述的反射式位移測量裝置，其特征在于，在所述吸光膜上刻蝕有用于透過零位信號投影條紋的第二透光窗口。