CABEZA LECTORA PARA UN DISPOSITIVO DE LECTURA.

Cabeza lectora para un dispositivo de lectura que comprende una regla graduada (2) con un periodo incremental (P2),

pudiendo desplazarse la cabeza lectora (1) con respecto a la regla graduada (2) en una dirección de desplazamiento (X) sustancialmente paralela a dicha regla graduada (2), y comprendiendo dicha cabeza lectora (1), una primera retícula graduada (11) con un determinado periodo de retícula (P11) que se dispone a una primera distancia (Z1) con respecto a dicha regla graduada (2), un emisor (10) de luz que ilumina la regla graduada (2) a través de la primera retícula graduada (11), generándose una primera interacción (I1), entre dicha primera retícula graduada (11) y la regla graduada (2), que da como resultado una distribución de luz con un periodo de modulación (Pm) que se observa a una distancia determinada (Zm) con respecto a dicha regla graduada (2) y que se desplaza proporcionalmente conforme se desplaza dicha cabeza lectora (1) con respecto dicha regla graduada (2), un analizador (140) adaptado para generar unas señales eléctricas representativas de dicho desplazamiento en función de la luz que recibe, y una segunda retícula graduada (12) con un segundo periodo de retícula (P12) diferente y próximo al periodo de modulación (Pm), que se dispone a una segunda distancia (Z12) con respecto a dicha regla graduada (2) sustancialmente igual a la distancia determinada (Zm), resultando a dicha segunda distancia (Z12) y como resultado de la superposición espacial entre el segundo periodo (P12) y el periodo de modulación (Pm) una nueva distribución de luz que se corresponde con una imagen de la regla graduada (2), con un periodo de imagen (Pi) sustancialmente mayor que el periodo incremental (2) de dicha regla graduada (P2), y que se desplaza proporcionalmente conforme se desplaza la cabeza lectora (1) con respecto a la regla graduada (2), caracterizada porque la cabeza lectora (1) comprende además una tercera retícula graduada (13), con un tercer periodo (P13) sustancialmente mayor que el periodo de la regla graduada (P2), que está dispuesta entre el emisor (10) y la primera retícula graduada (11) a una tercera distancia (Z13) con respecto al plano donde se dispone la segunda retícula graduada (12), y que es iluminada por el emisor (10) de luz, generándose una segunda interacción (I2), entre dicha tercera retícula (13) y la imagen de la regla graduada (2) con periodo de imagen (Pi), que se proyecta sobre dicha segunda retícula graduada (12), obteniéndose como resultado de esta segunda interacción (I2) una distribución de luz con un periodo de lectura (Pl) que se observa a una distancia determinada (ZI) con respecto al plano donde se genera la imagen de dicha regla graduada (2) con periodo de imagen (Pi), y que se desplaza proporcionalmente conforme se desplaza dicha cabeza lectora (1) con respecto dicha regla graduada (2), 30 disponiéndose el analizador (140) en, o aproximadamente en, el plano donde se obtiene la distribución de luz con el periodo de lectura (Pl)

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se relaciona con cabezas lectoras para dispositivos de lectura que comprenden además una regla graduada, pudiendo desplazarse la cabeza lectora con respecto a dicha regla graduada y pudiéndose 5 determinar dicho desplazamiento.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Son conocidas del estado de la técnica cabezas lectoras para dispositivos de lectura, como las divulgadas por ejemplo en los documentos EP1722200B1 y EP1775558A1 del propio solicitante. Dichas cabezas lectoras pueden desplazarse con respecto a una regla graduada del dispositivo en una dirección de desplazamiento paralela a dicha 10 regla graduada, estando adaptado el dispositivo para determinar la posición relativa de dicha cabeza lectora con respecto a dicha regla graduada en dicha dirección de desplazamiento.

Las cabezas lectoras de este tipo, generalmente, comprenden al menos una retícula graduada con un periodo determinado, un emisor de luz que emite un haz de luz para iluminar la regla graduada, y un analizador que recibe al menos parte de la luz transmitida o reflejada en dicha regla graduada, a partir de la cual es capaz de generar 15 unas señales eléctricas con las que se puede determinar el desplazamiento de la cabeza lectora con respecto a dicha regla graduada. La regla graduada comprende una pluralidad de marcas periódicas y el emisor de luz ilumina dicha regla graduada a través de la retícula graduada, obteniéndose como resultado de la interacción entre la retícula graduada y la regla graduada una distribución de luz con un periodo de modulación que se proyecta en un determinado plano con respecto a la regla graduada, en cuyas inmediaciones debe disponerse el analizador, tal y 20 como se describe por ejemplo en el documento EP0207121B1.

El periodo de dicha distribución de luz proyectada y la distancia con respecto a la regla graduada a la cual se genera, dependen de los periodos de la graduación de la retícula graduada y de las marcas periódicas de la regla graduada así como de la distancia relativa entre ambos elementos. Asimismo, es conocido que la profundidad de campo de dichas proyecciones de luz es proporcional al periodo de las mismas, resultando por ello el 25 posicionamiento del analizador en la posición ideal tanto más crítico cuando más pequeño sea el periodo de la proyección que se quiere analizar con dicho sistema analizador.

Por otro lado, los exigentes niveles de precisión adscritos a este tipo de dispositivos requieren que tanto la retícula graduada como la distribución modulada de luz proyectada se posicionen o generen lo más cerca posible de la regla graduada. 30

Sin embargo, no siempre es posible, o no siempre es sencillo, disponer el analizador a la distancia con respecto a la regla graduada a la que la luz proyectada presenta el contraste y la modulación deseada, bien por los motivos expuestos anteriormente bien porque la propia presencia física del analizador pueda dificultar la iluminación de la regla graduada y provocar sombras indeseadas, siendo necesario disponer dicho analizador en una posición más alejada de la regla graduada. 35

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es el de proporcionar una cabeza lectora para dispositivos de lectura, que permita la disposición del analizador en una posición arbitraria que permita recibir una proyección de luz óptima en un entorno en el que su disposición no afecte a la iluminación de la regla graduada ni provoque sombras indeseadas, manteniéndose las exigencias de precisión de este tipo de dispositivos. 40

La cabeza lectora de la invención comprende una retícula graduada con un periodo determinado, un emisor de luz para iluminar una regla graduada del dispositivo a través de la retícula graduada, generándose una primera interacción entre dicha primera retícula graduada y la regla graduada que da como resultado una distribución de luz con un periodo de modulación que se observa a una distancia determinada con respecto a dicha regla graduada y que se desplaza proporcionalmente conforme se desplaza dicha cabeza lectora con respecto a dicha regla 45 graduada, y un analizador para recibir al menos parte de la luz emitida por el emisor tras transmitirse o reflejarse en la regla graduada.

La cabeza lectora de la invención comprende además una segunda retícula graduada que se dispone a una segunda distancia con respecto a dicha regla graduada sustancialmente igual a la distancia determinada, y que comprende un segundo periodo ligeramente diferente y próximo al periodo de modulación, resultando a dicha 50 segunda distancia y como resultado de la superposición espacial entre el segundo periodo y el periodo de modulación una distribución de luz que se corresponde con una imagen de la regla graduada, con un periodo de imagen sustancialmente mayor que el periodo incremental de dicha regla graduada, y que se desplaza

proporcionalmente conforme se desplaza la cabeza lectora con respecto a la regla graduada. Dicha cabeza lectora comprende además una tercera retícula graduada con un tercer periodo sustancialmente mayor que el periodo de la regla graduada, que está dispuesta entre el emisor y la primera retícula graduada a una tercera distancia con respecto al plano donde se dispone la segunda retícula graduada, y que es iluminada por el emisor de luz, generándose una segunda interacción entre la tercera retícula y la imagen de la regla graduada con periodo de 5 imagen, obteniéndose como resultado de esta segunda interacción una distribución de luz con un periodo de lectura que se observa a una distancia determinada con respecto al plano donde se encuentra la imagen de dicha regla graduada con periodo de imagen, y que se desplaza proporcionalmente conforme se desplaza dicha cabeza lectora con respecto dicha regla graduada, disponiéndose el analizador en, o aproximadamente en, el plano donde se obtiene la distribución de luz con el periodo de lectura. 10

De este modo, a una distancia determinada con respecto al plano donde se dispone la segunda retícula graduada se obtiene una proyección de la luz reflejo del desplazamiento de la cabeza lectora con respecto a dicha regla graduada. Disponiéndose el analizador en dicha posición o en su entorno se consigue que dicho analizador reciba una luz representativa del desplazamiento de la cabeza lectora con respecto a la regla graduada, obteniéndose una posible nueva disposición del analizador más alejada de la regla graduada, lo que permite eliminar o disminuir en 15 gran medida el riesgo a que la propia presencia física de dicho analizador dificulte la iluminación de la regla graduada y/o provoque sombras indeseadas en dicha regla graduada.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 20

La FIG. 1 muestra una realización de la cabeza lectora de la invención.

La FIG. 2 muestra una primera realización preferente de la cabeza lectora de la invención.

La FIG. 3 muestra una tercera realización de la cabeza lectora de la invención.

La FIG. 4 muestra una cuarta realización de la cabeza lectora de la invención.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN 25

En la figura 1 se muestra una realización de la cabeza lectora 1 de la invención, que está adaptada para su uso en dispositivos 100 de lectura. Dichos dispositivos 100 comprenden, además de la cabeza lectora 1, una regla graduada 2 que comprende una pluralidad de marcas periódicas (no representadas en las figuras) distribuidas en una dirección de desplazamiento X con un periodo incremental P2 determinado, pudiendo desplazarse dicha cabeza lectora 1 con respecto a la regla graduada 2 en la dirección de desplazamiento X que es sustancialmente 30 paralela a dicha regla graduada 2. La cabeza lectora 1 comprende una primera retícula graduada 11 con un primer periodo P11 que se dispone a una primera distancia Z11 con respecto a la regla graduada 2, un emisor 10 de luz para iluminar la regla graduada 2 a través de la retícula graduada 11, y un analizador 140 que recibe al menos parte de la luz que atraviesa o se refleja en la regla graduada 2 y que está adaptado para generar unas señales eléctricas en función de la luz recibida, pudiendo emplearse dichas señales eléctricas para determinar el desplazamiento de la 35 cabeza lectora 1 con respecto a la regla graduada 2. Preferentemente el analizador 140 recibe la luz... [Seguir leyendo]

1. Cabeza lectora para un dispositivo de lectura que comprende una regla graduada (2) con un periodo incremental (P2),

pudiendo desplazarse la cabeza lectora (1) con respecto a la regla graduada (2) en una dirección de desplazamiento (X) sustancialmente paralela a dicha regla graduada (2), y comprendiendo dicha cabeza lectora (1),

una primera retícula graduada (11) con un determinado periodo de retícula (P11) que se dispone a una 5 primera distancia (Z1) con respecto a dicha regla graduada (2),

un emisor (10) de luz que ilumina la regla graduada (2) a través de la primera retícula graduada (11), generándose una primera interacción (I1), entre dicha primera retícula graduada (11) y la regla graduada (2), que da como resultado una distribución de luz con un periodo de modulación (Pm) que se observa a una distancia determinada (Zm) con respecto a dicha regla graduada (2) y que se desplaza proporcionalmente conforme se 10 desplaza dicha cabeza lectora (1) con respecto dicha regla graduada (2),

un analizador (140) adaptado para generar unas señales eléctricas representativas de dicho desplazamiento en función de la luz que recibe, y

una segunda retícula graduada (12) con un segundo periodo de retícula (P12) diferente y próximo al periodo de modulación (Pm), que se dispone a una segunda distancia (Z12) con respecto a dicha regla graduada 15 (2) sustancialmente igual a la distancia determinada (Zm), resultando a dicha segunda distancia (Z12) y como resultado de la superposición espacial entre el segundo periodo (P12) y el periodo de modulación (Pm) una nueva distribución de luz que se corresponde con una imagen de la regla graduada (2), con un periodo de imagen (Pi) sustancialmente mayor que el periodo incremental (2) de dicha regla graduada (P2), y que se desplaza proporcionalmente conforme se desplaza la cabeza lectora (1) con respecto a la regla graduada (2), 20

caracterizada porque

la cabeza lectora (1) comprende además una tercera retícula graduada (13), con un tercer periodo (P13) sustancialmente mayor que el periodo de la regla graduada (P2), que está dispuesta entre el emisor (10) y la primera retícula graduada (11) a una tercera distancia (Z13) con respecto al plano donde se dispone la segunda retícula graduada (12), y que es iluminada por el emisor (10) de luz, generándose una segunda interacción (I2), 25 entre dicha tercera retícula (13) y la imagen de la regla graduada (2) con periodo de imagen (Pi), que se proyecta sobre dicha segunda retícula graduada (12), obteniéndose como resultado de esta segunda interacción (I2) una distribución de luz con un periodo de lectura (Pl) que se observa a una distancia determinada (ZI) con respecto al plano donde se genera la imagen de dicha regla graduada (2) con periodo de imagen (Pi), y que se desplaza proporcionalmente conforme se desplaza dicha cabeza lectora (1) con respecto dicha regla graduada (2), 30 disponiéndose el analizador (140) en, o aproximadamente en, el plano donde se obtiene la distribución de luz con el periodo de lectura (Pl).

2. Cabeza lectora según la reivindicación 1, en donde la primera retícula graduada (11) y la segunda retícula graduada (12) se disponen a una misma distancia (Z11, Z12) con respecto a la regla graduada (2).

3- Cabeza lectora según la reivindicación 2, en donde el periodo de retícula (P11) de la primera retícula graduada 35 (11) es igual a dos veces el periodo incremental (P2) de la regla graduada (2) y el segundo periodo (P12) de la segunda retícula graduada (12) diferente y próximo al periodo (P11) de la primera retícula graduada (11).

4. Cabeza lectora según la reivindicación 3, en donde el segundo periodo (P12) es menor que el periodo (P11) de la primera retícula graduada (11).

5. Cabeza lectora según la reivindicación 4, en donde el periodo incremental (P2) es aproximadamente igual a 20 40 micras, el periodo de retícula (P11) de la primera retícula graduada (11) es aproximadamente igual a 40 micras y el segundo periodo (P12) es aproximadamente igual a 34.5 micras.

6. Cabeza lectora según la reivindicación 2, en donde el periodo (P11) de la retícula graduada (11) y el segundo periodo (P12) de la segunda retícula graduada (12) son iguales entre sí y diferentes y próximos a dos veces el periodo incremental (P2). 45

7. Cabeza lectora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera retícula graduada (11) y la segunda retícula graduada (12) forman un único elemento.

8. Cabeza lectora según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en donde la primera distancia (Z11) es igual a un número entero de veces una distancia de Talbot (T) definida por la ecuación , en donde se corresponde con la longitud de onda de la luz emitida por el emisor (10) de luz, n y m con números enteros, 50 )λ*m*n/(2P*11P=Tλ

P2 con el periodo incremental (P2) de la regla graduada (2) y P11 con el periodo de retícula (P11) de la primera retícula graduada (11).

9. Cabeza lectora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tercer periodo (P13) de la tercera retícula (13) es igual a dos veces el periodo de imagen (Pi), y el analizador (140) y la tercera retícula (13) se disponen a una misma distancia (Z13, Z14) con respecto al plano donde se genera la imagen de la regla graduada 5 (2) con el periodo de imagen (Pi).

10. Cabeza lectora según la reivindicación 9, en donde el analizador (140) comprende unos medios fotodetectores (131) con una matriz de fotodiodos estructurados, con un cuarto periodo (P14) determinado, adaptados para admitir y generar señales eléctricas en función de la luz que reciben.

11. Cabeza lectora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la disposición del emisor (10) 10 permite que la luz incida oblicuamente sobre la regla graduada (2), y en donde las primera y segunda retícula graduadas (11, 12) están enfrentadas a dicha regla graduada (2), recibiendo la segunda retícula (12) la luz que se refleja en la regla graduada (2).

12. Cabeza lectora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la luz incide sobre la regla graduada (2) de manera sustancialmente vertical, comprendiendo la cabeza lectora (1) un cubo (4) polarizador, y 15 disponiéndose las primera y segunda retículas graduadas (11, 12) en una primera cara (41) del cubo (4) que está enfrentada a la regla graduada (2), la tercera retícula graduada (13) en una cara lateral (43, 44) de dicho cubo (4) enfrentada al emisor (10), y el analizador (140) en una segunda cara (42) opuesta a la primera cara (41) de dicho cubo (4).

13. Cabeza lectora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la luz incide sobre la regla graduada 20 (2) de manera sustancialmente vertical, comprendiendo la cabeza lectora (1) un cubo (4) polarizado, y disponiéndose las primera y segunda retículas graduadas (11, 12) en una primera cara (41) del cubo (4) que está enfrentada a la regla graduada (2), la tercera retícula graduada (13) en una segunda cara (42) opuesta a la primera cara (41) de dicho cubo (4) y enfrentada al emisor (10), y el analizador (140) en una cara lateral (43, 44) de dicho cubo (4). 25

14. Dispositivo de lectura que comprende una regla graduada (2), caracterizado porque comprende además una cabeza lectora (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.