本申請(qǐng)總體上涉及精密測(cè)量?jī)x器，更具體地涉及光學(xué)位移編碼器。

背景技術(shù)：

已知各種光學(xué)位移編碼器使用讀頭，讀頭具有將刻度圖案成像至讀頭中的光檢測(cè)器裝置的光學(xué)裝置。刻度圖案的圖像與刻度構(gòu)件協(xié)作而移位，移位的刻度圖案圖像的移動(dòng)或位置用光檢測(cè)器裝置檢測(cè)。光編碼器可利用自成像裝置來(lái)檢測(cè)包括刻度光柵的刻度構(gòu)件的位移。Cowley,J.M.和A.F.Moodie在1957年在Proc.Phys.Soc.B,70,486的文章“Fourier Images:I-The Point Source”描述了自圖像(還已知為塔爾博特圖像)的基本原理，該文章作為引用并入本文。美國(guó)專利No.7608813(’813專利)公開(kāi)了利用自成像的示例性光編碼器，該專利的全部?jī)?nèi)容作為引用并入本文。類似的編碼器可利用在兩個(gè)或三個(gè)光柵編碼器裝置中根據(jù)Lau效應(yīng)原理產(chǎn)生的自圖像。Crespo等人在2000年3月在Opt.Eng.39(3),817-824的文章“Optical Encoder Based on the Lau Effect”公開(kāi)了一個(gè)示例。其它光編碼器可利用莫爾成像技術(shù)。美國(guó)專利No.US20130161499A1公開(kāi)了利用莫爾成像技術(shù)的示例性光編碼器，該專利的全部?jī)?nèi)容作為引用并入本文。

典型的編碼器構(gòu)造(比如’813專利中公開(kāi)的編碼器構(gòu)造)依靠具有固定間距的照明光柵，從而對(duì)于照明光柵的不同間距不能利用可互換照明部分部件。在各編碼器構(gòu)造中，希望提供一種緊湊的讀頭，其可以成本有效的方式由簡(jiǎn)單和可互換的部件制造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開(kāi)了一種用在光編碼器的照明部分中的光源陣列。該光編碼器包括照明部分、刻度光柵和檢測(cè)器構(gòu)造，刻度光柵沿測(cè)量軸線方向延伸并布置成接收來(lái)自照明部分的光，檢測(cè)器構(gòu)造布置成接收來(lái)自刻度光柵的光。光源陣列包括單獨(dú)源，單獨(dú)源以大致平面二維(2D)格柵圖案布置，并定位成 與平行于第一格柵軸線的一組第一格柵圖案線一致，并還定位成與平行于第二格柵軸線的一組第二格柵圖案線一致，第二格柵軸線橫向于第一格柵軸線。第一格柵圖案線組的成員沿垂直于第一格柵圖案線的方向由第一格柵線間距P1分隔開(kāi)，第二格柵圖案線組的成員沿垂直于第二格柵圖案線組的方向由第二格柵線間距P2分隔開(kāi)。光源陣列構(gòu)造成以第一旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線安裝在第一照明部分中，以與沿測(cè)量軸線方向具有第一刻度光柵間距SGP1的刻度光柵一起使用，其中，當(dāng)使用第一照明部分中的第一旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源沿垂直于測(cè)量軸線方向的照明光源線對(duì)準(zhǔn)，照明光源線沿測(cè)量軸線方向由第一照明光源線間距IP1分隔開(kāi)。光源陣列還構(gòu)造成以第二旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線安裝在第二照明部分中，以與沿測(cè)量軸線方向具有第二刻度光柵間距SGP2的刻度光柵一起使用，其中，當(dāng)使用第二照明部分中的第二旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源沿垂直于測(cè)量軸線方向的照明光源線對(duì)準(zhǔn)，照明光源線沿測(cè)量軸線方向由第二照明光源線間距IP2分隔開(kāi)。第一照明光源線間距IP1和第二照明光源線間距IP2是不同的。

在各實(shí)施例中，公開(kāi)了一種用于提供第一和第二光編碼器的方法。該方法包括提供光源陣列的第一和第二實(shí)例的步驟，其中，單獨(dú)源以大致平面二維(2D)格柵圖案布置，并定位成與平行于第一格柵軸線的第一格柵圖案線組一致，并還定位成與平行于第二格柵軸線的第二格柵圖案線組一致，第二格柵軸線橫向于第一格柵軸線。第一格柵圖案線組沿垂直于第一格柵圖案線的方向由第一格柵線間距P1分隔開(kāi)，第二格柵圖案線組沿垂直于第二格柵圖案線的方向由第二格柵線間距P2分隔開(kāi)。光源陣列構(gòu)造成以第一旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線安裝在第一照明部分中，以與沿測(cè)量軸線方向具有第一刻度光柵間距SGP1的刻度光柵一起使用，其中，當(dāng)使用第一照明部分中的第一旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源沿垂直于測(cè)量軸線方向的照明光源線對(duì)準(zhǔn)，照明光源線沿測(cè)量軸線方向由第一照明光源線間距IP1分隔開(kāi)。光源陣列還構(gòu)造成以第二旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線安裝在第二照明部分中，以與沿測(cè)量軸線方向具有第二刻度光柵間距SGP2的刻度光柵一起使用，其中，當(dāng)使用第二照明部分中的第二旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源沿垂直于測(cè)量軸線方向的照明光源線對(duì)準(zhǔn)，照明光源線沿測(cè)量軸線方向由第二照明光源線間距IP2分隔開(kāi)。第一照明光源線間距IP1和第二照 明光源線間距IP2在光源陣列中是不同的。該方法還包括在第一光編碼器中包含光源陣列的第一實(shí)例的步驟，第一光編碼器包括：以第一旋轉(zhuǎn)方位安裝在第一照明部分中的光源陣列的第一實(shí)例；第一刻度光柵，具有第一刻度光柵間距SGP1，第一刻度光柵沿測(cè)量軸線方向延伸，并布置成接收來(lái)自第一照明部分的光；以及第一檢測(cè)器構(gòu)造，布置成接收來(lái)自第一刻度光柵的光。該方法還包括在第二光編碼器中包含光源陣列的第二實(shí)例的步驟，第二光編碼器包括：以第二旋轉(zhuǎn)方位安裝在第二照明部分中的光源陣列的第二實(shí)例；第二刻度光柵，具有第二刻度光柵間距SGP2，第二刻度光柵沿測(cè)量軸線方向延伸，并布置成接收來(lái)自第二照明部分的光；以及第二檢測(cè)器構(gòu)造，布置成接收來(lái)自第二刻度光柵的光。

附圖說(shuō)明

當(dāng)與附圖結(jié)合時(shí)，通過(guò)參考下面詳細(xì)描述，前述方面和許多伴隨優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更好理解，從而更易明白，附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)光編碼器構(gòu)造的局部示意性分解圖；

圖2是使用本文所公開(kāi)光源陣列實(shí)施例的光編碼器構(gòu)造的局部示意性分解圖；

圖3A、3B和3C是示出使用本文所公開(kāi)的光源陣列的第一實(shí)施例的三個(gè)旋轉(zhuǎn)方位的三個(gè)光編碼器的照明部分的簡(jiǎn)圖；

圖4A和4B是示出使用本文所公開(kāi)的光源陣列的第二實(shí)施例的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方位的兩個(gè)光編碼器的照明部分的簡(jiǎn)圖；以及

圖5A和5B示出說(shuō)明提供第一和第二光編碼器的方法的簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

圖1是在各實(shí)施例中，現(xiàn)有技術(shù)光編碼器構(gòu)造100的局部示意性分解圖，該光編碼器構(gòu)造可根據(jù)已知的“自成像”原理操作。編碼器構(gòu)造100的某些方面與’813專利描述的編碼器構(gòu)造類似，并可通過(guò)類比來(lái)理解。如圖1所示，編碼器構(gòu)造100包括刻度光柵110、照明部分160和檢測(cè)器構(gòu)造125。照明部分160包括光源130、透鏡140和照明光柵150?？潭裙鈻?10與照明部分160通過(guò)源間隙距離Zs分隔開(kāi)。檢測(cè)器構(gòu)造125與刻度光柵110通過(guò)距離Zi分隔開(kāi)。在一些實(shí)施例中，光源130是LED。

圖1示出根據(jù)本文使用的轉(zhuǎn)換的正交X、Y和Z方向。X和Y方向平行于刻度光柵110的平面，X方向平行于預(yù)期測(cè)量軸線方向MA(例如垂直于刻度光柵110的縱長(zhǎng)圖案元件)。Z方向正交于刻度光柵110的平面。

在操作時(shí)，從光源130發(fā)出的光131部分地或全部地在足以照明刻度光柵110的射束區(qū)上由透鏡140準(zhǔn)直。光131穿過(guò)照明光柵150的光柵結(jié)構(gòu)，以在光柵開(kāi)口處提供部分相干照明光源的陣列(選擇成根據(jù)已知的自成像照明原理照明刻度光柵110)。當(dāng)刻度光柵110被照明時(shí)，其輸出空間調(diào)制光圖案(例如在一些實(shí)施例中，來(lái)自衍射級(jí)的相干邊緣光)作為刻度光132至檢測(cè)器構(gòu)造125。編碼器構(gòu)造100根據(jù)已知方法構(gòu)造，使得若干衍射級(jí)互相作用以在檢測(cè)器構(gòu)造125的平面處產(chǎn)生自圖像(例如塔爾博特圖像或菲涅爾圖像)。

在各應(yīng)用中，檢測(cè)器構(gòu)造125和照明部分160以彼此固定關(guān)系安裝在例如讀頭或量規(guī)殼體(未示出)中，并沿測(cè)量軸線相對(duì)于刻度光柵110由軸承系統(tǒng)根據(jù)已知技術(shù)引導(dǎo)。在各應(yīng)用中，刻度光柵110可以附接至移動(dòng)臺(tái)或量規(guī)桿等。圖1所示構(gòu)造是透射構(gòu)造?？潭裙鈻?10包括光阻擋部分和光透射部分(例如使用已知薄膜圖案化技術(shù)等制造在透明基底上)，其通過(guò)透射將空間調(diào)制光圖案輸出至檢測(cè)器軌道。應(yīng)明白，類似的部件可布置在反射實(shí)施例中，其中，照明部分160和檢測(cè)器構(gòu)造125布置在刻度光柵110的同一側(cè)，并根據(jù)已知技術(shù)定位用于傾斜照明和反射(必要的話)。

應(yīng)明白，編碼器構(gòu)造100可用在Lau效應(yīng)編碼器構(gòu)造中。在一些合并Lau效應(yīng)編碼器構(gòu)造的實(shí)施例中，可以省略透射140，因?yàn)檫@種構(gòu)造不需要高度準(zhǔn)直的光源。

圖2是使用本文所公開(kāi)的光源的實(shí)施例的光編碼器構(gòu)造200的局部示意性分解圖，該光編碼器可在各實(shí)施例中根據(jù)已知的“自成像”原理操作。編碼器構(gòu)造200的某些用2XX編號(hào)的元件可與在圖1中使用類似“XX”數(shù)值下標(biāo)的元件1XX類似或相同，并且可通過(guò)類比理解。如圖2所示，編碼器構(gòu)造200包括刻度光柵210、照明部分260和檢測(cè)器構(gòu)造225。應(yīng)理解，照明部分260和檢測(cè)器構(gòu)造225包括用于根據(jù)已知方法連接功率、控制和/或數(shù)據(jù)信號(hào)至各部件以及連接來(lái)自各部件的功率、控制和/或數(shù)據(jù)信號(hào)的電連接件(未示出)。

照明部分260包括光源陣列265的實(shí)施例，該光源陣列構(gòu)造成根據(jù)本 文公開(kāi)原理以不同方位安裝在不同照明部分中。特別地，光源陣列265包括單獨(dú)源265n，單獨(dú)源以大致平面二維(2D)格柵圖案布置，并定位成與平行于第一格柵軸線GA1的第一格柵圖案線GPL1組一致，并還定位成與平行于第二格柵軸線GA2的第二格柵圖案線GPL2組一致，第二格柵軸線橫向于第一格柵軸線GA1。在一些實(shí)施例中，單獨(dú)源265n可以是LED源。第一格柵圖案線GPL1組中的成員沿垂直于第一格柵圖案線GPL1的方向由第一格柵線間距P1分隔開(kāi)，第二格柵圖案線GPL2組中的成員沿垂直于第二格柵圖案線組的方向由第二格柵線間距P2分隔開(kāi)。第一照明光源線間距IP1和第二照明光源線間距IP2是不同的。應(yīng)明白，僅第一格柵圖案線GPL1中的兩個(gè)和第二格柵圖案線GPL2中的兩個(gè)在圖3A和3B中標(biāo)記為示例性格柵圖案線，但是應(yīng)理解，格柵圖案線沿光源陣列265規(guī)則地間隔開(kāi)。

如先前所述，光源陣列265構(gòu)造成其設(shè)計(jì)的第一實(shí)例可以第一旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線(即Z方向)安裝在第一照明部分(即，照明部分260)中，以與沿測(cè)量軸線方向MA具有第一刻度光柵間距SGP1的刻度光柵210一起使用。當(dāng)使用所述照明部分260中的第一旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源265n沿垂直于測(cè)量軸線方向MA的照明光源線ISL1對(duì)準(zhǔn)，照明光源線沿測(cè)量軸線方向MA由第一照明光源線間距IP1分隔開(kāi)。光源陣列265還構(gòu)造成其設(shè)計(jì)的第二實(shí)例可以第二旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線(即Z方向)安裝在第二照明部分中，以與沿測(cè)量軸線方向MA具有第二刻度光柵間距SGP2的刻度光柵一起使用。當(dāng)使用第二照明部分中的第二旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源265n沿垂直于測(cè)量軸線方向MA的照明光源線ISL2對(duì)準(zhǔn)，照明光源線ISL2沿測(cè)量軸線方向MA由第二照明光源線間距IP2分隔開(kāi)。那么，檢測(cè)器構(gòu)造225可包括檢測(cè)器部分226n，檢測(cè)器部分根據(jù)檢測(cè)器間距DP2布置，檢測(cè)器間距對(duì)應(yīng)于空間調(diào)制光232的間距。在圖2中，第二刻度光柵間距SGP2和第二檢測(cè)器間距DP2以虛線示出，以表明它們表示與SGP1和DP1構(gòu)造不同的替代構(gòu)造。下面參考圖3A-3C更詳細(xì)地描述使用類似光源陣列(處于不同方位，處于三個(gè)不同照明部分中)的三個(gè)實(shí)例的示例。

在光編碼器構(gòu)造200的各實(shí)施例中，刻度光柵210沿測(cè)量軸線方向82延伸，并布置成接收來(lái)自照明部分260的光231?？潭裙鈻?10與照明部分 260以源間隙距離Zs分隔開(kāi)。檢測(cè)器構(gòu)造225與刻度光柵210以距離Zi分隔開(kāi)，并布置成接收來(lái)自刻度光柵210的空間調(diào)制光232。檢測(cè)器構(gòu)造225包括檢測(cè)器部分226n，檢測(cè)器部分根據(jù)檢測(cè)器間距DP1布置，檢測(cè)器間距對(duì)應(yīng)于空間調(diào)制光232的間距。應(yīng)明白，在各實(shí)施例中，檢測(cè)器間距DP1可被理解為是檢測(cè)器部分226n(對(duì)應(yīng)于空間調(diào)制光232的相同相位)之間的距離。為了簡(jiǎn)化，圖2示出根據(jù)單個(gè)相位間隔開(kāi)的檢測(cè)器部分226n。然而，在各實(shí)施例中，檢測(cè)器部分226n可針對(duì)四相位檢測(cè)或三相位檢測(cè)而布置。光編碼器構(gòu)造200在光源陣列265和刻度光柵210之間不包括光阻擋元件。

在一些實(shí)施例中，間距IP1、SGP1和DP1可滿足下式：

IP1＝DP1*SGP1/(DP1-SGP1) 式1

在一些實(shí)施例中，照明部分260可輸出具有波長(zhǎng)λ的光，光源的第一實(shí)例可沿正交于第一刻度光柵的方向以距離Zs與第一刻度光柵分隔開(kāi)，距離Zs可滿足式子：

Zs＝2*IP1*SGP1/λ 式2

在一些實(shí)施例中，距離Zi可滿足式子：

Zi＝Zs*SGP1/(IP1-SGP1) 式3

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一編碼器構(gòu)造可包括光源陣列設(shè)計(jì)的第一實(shí)例，其以第一旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線安裝在第一照明部分(具有40μm第一照明光源線間距IP1)中；刻度光柵，具有10μm刻度光柵間距SGP1；以及檢測(cè)器部分，具有13.3μm檢測(cè)器間距DP1。第一編碼器構(gòu)造可構(gòu)造有1.98mm的距離Zs和0.66mm的距離Zi。第二編碼器構(gòu)造可包括相同光源陣列設(shè)計(jì)的第二實(shí)例，其以第二旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線安裝在第二照明部分(具有23μm第二照明光源線間距IP2)中；刻度光柵，具有8μm刻度光柵間距SGP2；以及檢測(cè)器部分，具有12.3μm檢測(cè)器間距DP2。第二編碼器構(gòu)造可構(gòu)造有0.91mm的距離Zs和0.49mm的距離Zi。

盡管光編碼器構(gòu)造200是透射型編碼器構(gòu)造，但是應(yīng)明白，照明部分260可恰當(dāng)?shù)剡m配于反射型編碼器構(gòu)造。額外地，盡管描述了可用于自成像型光編碼器實(shí)施例中的特定尺寸，但是照明部分260還可恰當(dāng)?shù)剡m配于莫爾成像型編碼器構(gòu)造，比如美國(guó)專利No.US20130161499A1中描述的，該 專利的全部?jī)?nèi)容作為引用并入本文。

圖3A、3B和3C是示出用于使用光源陣列365的第一實(shí)施例的相應(yīng)實(shí)例的三個(gè)旋轉(zhuǎn)方位的三個(gè)光編碼器的照明部分360A、照明部分360B和照明部分360C的簡(jiǎn)圖。照明部分360A與編碼器構(gòu)造200中的照明部分260類似，并可代替其使用。光源陣列365包括沿測(cè)量軸線方向MA布置的單獨(dú)源365n。應(yīng)理解，光源陣列365還包括用于將功率供給至裝置的電連接件(未示出)，并還可根據(jù)已知技術(shù)包括各種信號(hào)和控制線和/或控制電路(如果必要的話)。應(yīng)理解，光源陣列365可以期望安裝方位使用已知技術(shù)安裝到各照明部分360A、360B和/或360C中的電路板等(未示出)。

如圖3A所示，對(duì)于光源陣列365的第一實(shí)例，使用所示第一旋轉(zhuǎn)方位會(huì)對(duì)準(zhǔn)垂直于測(cè)量軸線方向MA的第一格柵軸線GA1，從而，垂直于測(cè)量軸線方向MA的得到的照明光源線ISL1具有與第一格柵線間距P1相同的第一照明光源線間距IP1(沿測(cè)量軸線MA的方向)。如圖3B所示，對(duì)于光源陣列365的第二實(shí)例，使用所示第二旋轉(zhuǎn)方位會(huì)對(duì)準(zhǔn)垂直于測(cè)量軸線方向MA的第二格柵軸線GA2，從而，垂直于測(cè)量軸線方向MA的得到的照明光源線ISL2具有與第二格柵線間距P2相同的第二照明源線間距IP2(沿測(cè)量軸線MA的方向)。如圖3C所示，對(duì)于光源陣列365的第三實(shí)例，使用所示第三旋轉(zhuǎn)方位既不會(huì)對(duì)準(zhǔn)垂直于測(cè)量軸線方向MA的第一格柵軸線GA1，也不會(huì)對(duì)準(zhǔn)第二格柵軸線GA2。確切地，單獨(dú)照明源365n的“對(duì)角”組沿垂直于測(cè)量軸線方向的照明光源線ISL3對(duì)準(zhǔn)。因此，照明光源線間距IP3(與橫跨在第三格柵圖案線GPL3之間的第三格柵線間距P3相同)與第一格柵線間距P1不同，與第二格柵線間距P2不同。

應(yīng)明白，盡管光源陣列365布置為矩形點(diǎn)陣，但是其它布置根據(jù)本文所述原理也是合適的。例如，光源陣列可替代地布置為六角形點(diǎn)陣、傾斜點(diǎn)陣或菱形點(diǎn)陣，并仍可根據(jù)本文所公開(kāi)的原理使用。

使用比如在各照明部分360A、360B和360C中所示的光源陣列會(huì)減少編碼器讀頭中的元件數(shù)量，從而給照明部分提供更緊湊的單個(gè)元件，而不需要光源、透鏡和照明“掩?！惫鈻?比如圖1所示照明部分160的光源130、透鏡140和照明光柵150)，以獲得類似效應(yīng)。而且，使用各照明部分360A、360B和360C中的相同光源陣列設(shè)計(jì)的多個(gè)實(shí)例允許當(dāng)制造具有許多操作參數(shù)(比如不同的刻度間距和或分辨率)的編碼器生產(chǎn)線時(shí)，通過(guò)允許 增加光源陣列制造數(shù)量和簡(jiǎn)化要使用的部件存儲(chǔ)來(lái)降低成本。

圖4A和4B是示出照明部分460A和460B分別用于兩個(gè)不同光編碼器的簡(jiǎn)圖。照明部分460A和460B使用光源陣列465的第二實(shí)施例的相應(yīng)實(shí)例的兩個(gè)不同旋轉(zhuǎn)方位。光源陣列465包括單獨(dú)源465n。如圖4A和4B所示，光源陣列465構(gòu)造成提供至少第一可尋址的單獨(dú)源466a組和第二可尋址的單獨(dú)源466b組。單獨(dú)源465n以大致平面二維(2D)格柵圖案布置，并定位成與平行于第一格柵軸線GA1的第一格柵圖案線GPL1組一致，并還定位成與平行于第二格柵軸線GA2的第二格柵圖案線GPL2組一致，第二格柵軸線GA2橫向于第一格柵軸線GA1。第一格柵圖案線GPL1組中的成員沿垂直于第一格柵圖案線GPL1的方向由第一格柵線間距P1分隔開(kāi)，第二格柵圖案線組沿垂直于第二格柵圖案線組的方向由第二格柵線間距P2分隔開(kāi)。光源陣列465構(gòu)造成以第一旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線(即Z方向)安裝在第一照明部分460A中，以與沿測(cè)量軸線部分MA具有第一刻度光柵間距SGP1的刻度光柵一起使用。當(dāng)使用照明部分460A中的第一旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源465n沿垂直于測(cè)量軸線方向MA的照明光源線ISL1對(duì)準(zhǔn)，照明光源線沿測(cè)量軸線方向MA由第一照明光源線間距IP1分隔開(kāi)。如圖4B所示，光源陣列465還構(gòu)造成以第二旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線(即Z方向)安裝在第二照明部分460B中，以與沿測(cè)量軸線方向MA具有第二刻度光柵間距SGP2的刻度光柵一起使用。

在圖4A和4B所示實(shí)施例中，第一光編碼器和第二光編碼器構(gòu)造成維持單獨(dú)源465n中的一些在操作期間不活動(dòng)。更確切地，第一光編碼器構(gòu)造成維持不屬于第一可尋址的單獨(dú)源466a組的一部分的單獨(dú)源465n在操作期間不活動(dòng)，第二光編碼器構(gòu)造成維持不屬于第二可尋址的單獨(dú)源466b組的一部分的單獨(dú)源465n在操作期間不活動(dòng)。維持一些單獨(dú)源不活動(dòng)會(huì)允許光編碼器通過(guò)不啟動(dòng)對(duì)光編碼器的檢測(cè)器部分的視場(chǎng)沒(méi)有貢獻(xiàn)光的單獨(dú)源來(lái)節(jié)省功率。還應(yīng)明白，單獨(dú)源465n沿測(cè)量軸線方向MA的一些排可以被設(shè)定為不活動(dòng)的(即一些排可以“略過(guò)”)，以調(diào)節(jié)來(lái)自光源陣列465的光源的強(qiáng)度等級(jí)。

圖4A示出光源陣列465的單獨(dú)源467n組。單獨(dú)源467n組包括在照明部分460A和照明部分460B中均不活動(dòng)的相鄰的單獨(dú)源。因此，應(yīng)明白，在一些實(shí)施例中，光源陣列465可以不包括單獨(dú)源467n組，因?yàn)樗鼈? 沒(méi)有對(duì)照明部分460A和照明部分460B貢獻(xiàn)光。

有利地，單獨(dú)源465n中的一些在照明部分460A和照明部分460B中均是活動(dòng)的，因此，光源陣列465要求更少的單獨(dú)源465n。在根據(jù)本文公開(kāi)的原理包括可尋址的單獨(dú)源組的一些實(shí)施例中，單獨(dú)源的至少50％可用在第一和第二光編碼器兩者中。

在包括可尋址的單獨(dú)源組的一些實(shí)施例中，不活動(dòng)的單獨(dú)源可包括沿相應(yīng)照明光源線對(duì)準(zhǔn)的單獨(dú)源組，使得對(duì)應(yīng)于活動(dòng)的單獨(dú)源的照明光源線之間的間隔沿測(cè)量軸線方向等于n*IP1，其中，n是整數(shù)。更確切地，在一些實(shí)施例中，光源陣列可構(gòu)造成維持一個(gè)或多個(gè)格柵圖案線不活動(dòng)，即“略去”格柵圖案線，以提供期望照明光源線間距。

組裝成本還得以減少，因?yàn)閱为?dú)源465n組可以沿測(cè)量軸線方向MA和/或垂直于測(cè)量軸線方向MA根據(jù)需要啟動(dòng)或失活，以校正相對(duì)于檢測(cè)器構(gòu)造的對(duì)準(zhǔn)而不是在組裝期間機(jī)械對(duì)準(zhǔn)整個(gè)照明部分460A或照明部分460B。

圖5A和5B示出提供第一和第二光編碼器的方法的簡(jiǎn)圖500。在圖5A，在塊510處，提供光源陣列的第一和第二實(shí)例。單獨(dú)源以大致平面二維(2D)格柵圖案布置，并定位成與平行于第一格柵軸線的第一格柵圖案線組一致，并還定位成與平行于第二格柵軸線的第二格柵圖案線組一致，第二格柵軸線橫向于第一格柵軸線。第一格柵圖案線組沿垂直于第一格柵圖案線的方向由第一格柵線間距P1分隔開(kāi)，第二格柵圖案線組沿垂直于第二格柵圖案線的方向由第二格柵線間距P2分隔開(kāi)。光源陣列構(gòu)造成光源陣列的第一實(shí)例以第一旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線安裝在第一照明部分中，以與沿測(cè)量軸線方向具有第一刻度光柵間距SGP1的刻度光柵一起使用，其中，當(dāng)使用第一照明部分中的第一旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源沿垂直于測(cè)量軸線方向的照明光源線對(duì)準(zhǔn)，照明光源線沿測(cè)量軸線方向由第一照明光源線間距IP1分隔開(kāi)。光源陣列還構(gòu)造成光源陣列的第二實(shí)例可以第二旋轉(zhuǎn)方位繞正交于2D格柵圖案的軸線安裝在第二照明部分中，以與沿測(cè)量軸線方向具有第二刻度光柵間距SGP2的刻度光柵一起使用，其中，當(dāng)使用第二照明部分中的第二旋轉(zhuǎn)方位時(shí)，單獨(dú)源沿垂直于測(cè)量軸線方向的照明光源線對(duì)準(zhǔn)，照明光源線沿測(cè)量軸線方向由第二照明光源線間距IP2分隔開(kāi)。第一照明光源線間距IP1和第二照明光源線間距IP2是不同的。該方 法持續(xù)至參考?jí)KA，參考?jí)K在圖5B中繼續(xù)。在圖5B中，該方法從參考?jí)KA繼續(xù)于塊520。在塊520，光源陣列的第一實(shí)例包含在第一光編碼器中，第一光編碼器包括：光源陣列的第一實(shí)例，以第一旋轉(zhuǎn)方位安裝在第一照明部分中；第一刻度光柵，具有第一刻度光柵間距SGP1，第一刻度光柵沿測(cè)量軸線方向延伸，并布置成接收來(lái)自第一照明部分的光；以及第一檢測(cè)器構(gòu)造，布置成接收來(lái)自第一刻度光柵的光。在塊530，光源陣列的第二實(shí)例包含在第二光編碼器中，第二光編碼器包括：光源陣列的第二實(shí)例，以第二旋轉(zhuǎn)方位安裝在第二照明部分中；第二刻度光柵，具有第二刻度光柵間距SGP2，第二刻度光柵沿測(cè)量軸線方向延伸，并布置成接收來(lái)自第二照明部分的光；以及第二檢測(cè)器構(gòu)造，布置成接收來(lái)自第二刻度光柵的光。第一照明部分構(gòu)造的第一實(shí)例操作成使用第一光編碼器中的第一可尋址的單獨(dú)源組照明第一刻度光柵，第一照明部分構(gòu)造的第二實(shí)例操作成使用第二光編碼器中的第二可尋址的單獨(dú)源組照明第二刻度光柵。

在一些實(shí)施例中，以第一旋轉(zhuǎn)方位安裝光源陣列可垂直于測(cè)量軸線方向?qū)?zhǔn)第一格柵軸線，第一照明光源線間距IP1可以與第一格柵線間距P1相同。

在一些實(shí)施例中，以第二旋轉(zhuǎn)方位安裝光源陣列可垂直于測(cè)量軸線方向?qū)?zhǔn)第二格柵軸線，第二照明光源線間距IP2可以與第二格柵線間距P2相同。

在一些實(shí)施例中，以第一旋轉(zhuǎn)方位安裝光源陣列可既不垂直于測(cè)量軸線方向?qū)?zhǔn)第一格柵軸線，也不垂直于測(cè)量軸向方向?qū)?zhǔn)第二格柵軸線，第一照明光源線間距IP1可與第一格柵線間距P1不同，與第二格柵線間距P2不同。

在一些實(shí)施例中，單獨(dú)源的至少50％可用在第一和第二光編碼器兩者中。

在一些實(shí)施例中，以第一旋轉(zhuǎn)方位安裝光源陣列可提供沿測(cè)量軸線方向由第一照明光源線間距IP1分隔開(kāi)的照明光源線。第一刻度光柵沿測(cè)量軸線方向可具有第一刻度光柵間距SGP1。第一檢測(cè)器構(gòu)造可包括光學(xué)檢測(cè)器部分組，其沿測(cè)量軸線方向具有檢測(cè)器間距DP1。間距IP1、SGP1和DP1可滿足式子IP1＝DP1*SGP1/(DP1-SGP1)。以第二旋轉(zhuǎn)方位安裝光源陣列可提供沿測(cè)量軸線方向由第二照明光源線間距IP2分隔開(kāi)的照明光源 線。第二刻度光柵沿測(cè)量軸線方向可具有第二刻度光柵間距SGP2。第二檢測(cè)器構(gòu)造可包括光學(xué)檢測(cè)器部分組，其沿測(cè)量軸線方向具有檢測(cè)器間距DP2。間距IP2、SGP2和DP2可滿足式子IP2＝DP2*SGP2/(DP2–SGP2)。在一些實(shí)施例中，第一照明部分可輸出具有波長(zhǎng)λ的光，光源陣列的第一實(shí)例可沿正交于第一刻度光柵的方向與第一刻度光柵以距離Zs1分隔開(kāi)，距離Zs1可滿足式子Zs1＝2*IP1*SGP1/λ。第二照明部分可輸出具有波長(zhǎng)λ的光，光源陣列的第二實(shí)例可沿正交于第二刻度光柵的方向與第二刻度光柵以距離Zs2分隔開(kāi)，距離Zs2可滿足式子Zs2＝2*IP2*SGP2/λ。在一些實(shí)施例中，第一刻度光柵可沿正交于第一刻度光柵的方向與第一檢測(cè)器構(gòu)造以距離Zi1分隔開(kāi)，距離Zi1可滿足式子Zi1＝Zs1*SGP1/(IP1-SGP1)。第二刻度光柵可沿正交于第二刻度光柵的方向與第二檢測(cè)器構(gòu)造以距離Zi2分隔開(kāi)，距離Zi2可滿足式子Zi2＝Zs2*SGP2/(IP2–SGP2)。

盡管說(shuō)明和描述了各實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，基于本公開(kāi)，操作的特征和順序的所說(shuō)明和所述布置中的許多變型是明顯的。因此，明白的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變。