[發(fā)明專利]絕對(duì)式編碼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680054040.1
• 申請(qǐng)日: 2016-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108027259B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 野口琢也;那須督;仲島一;竹山治彥;佐佐木通;關(guān)真規(guī)人;立井芳直;竹田滋紀(jì);武舍武史;杰伊·E·桑頓;阿米特·阿格拉瓦爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01D5/347
• 分類號(hào): G01D5/347;G01D18/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 李銘;崔利梅

1.一種絕對(duì)式編碼器，其包括：

標(biāo)尺，其包括絕對(duì)值編碼圖案；

發(fā)光元件，其用于用光照射所述標(biāo)尺；

圖像傳感器，其用于接收來(lái)自于所述標(biāo)尺的光；

A/D轉(zhuǎn)換器，其用于將所述圖像傳感器的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出；以及

絕對(duì)位置計(jì)算單元，

其中，所述絕對(duì)位置計(jì)算單元包括：

邊緣檢測(cè)單元，其用于基于來(lái)自于所述A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度和預(yù)先設(shè)置的閾值電平來(lái)檢測(cè)作為所述絕對(duì)值編碼圖案在所述圖像傳感器上的邊緣位置的邊緣像素位置和所述絕對(duì)值編碼圖案在所述邊緣像素位置處的邊緣方向；和

邊緣位置校正單元，其用于以根據(jù)所檢測(cè)到的邊緣方向是上升沿還是下降沿而變化的方式校正由所述邊緣檢測(cè)單元獲取的所述邊緣像素位置，并且

其中，所述絕對(duì)位置計(jì)算單元基于校正后的邊緣像素位置來(lái)獲取所述標(biāo)尺的絕對(duì)位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕對(duì)式編碼器，其中，根據(jù)由所述邊緣檢測(cè)單元獲取的所述邊緣像素位置和所述邊緣方向，將所述上升沿和所述下降沿之間的間隔視為高位，并將所述下降沿和所述上升沿之間的間隔視為低位，并且

其中，根據(jù)所述高位的寬度和所述低位的寬度之間的差來(lái)計(jì)算所述邊緣位置校正單元校正所述邊緣像素位置所采用的邊緣校正量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕對(duì)式編碼器，

其中，所述高位的寬度和所述低位的寬度各自包括對(duì)應(yīng)于一個(gè)最小線寬的基本周期寬度，所述最小線寬是所述標(biāo)尺上的所述絕對(duì)值編碼圖案的組成部分，并且

其中，當(dāng)與由所述邊緣檢測(cè)單元獲取的所述邊緣像素位置相鄰的所述高位和所述低位二者的基本周期寬度分別給定為fh和fl時(shí)，通過(guò)表達(dá)式δ＝(fl-fh)/4計(jì)算所述邊緣像素位置的邊緣校正量δ。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕對(duì)式編碼器，其中，當(dāng)由所述邊緣檢測(cè)單元獲取的邊緣像素位置給定為x、所述上升沿的校正后的邊緣像素位置給定為XR、并且所述下降沿的校正后的邊緣像素位置給定為XF時(shí)，通過(guò)使用所述邊緣校正量δ、并根據(jù)所述邊緣方向是所述上升沿還是所述下降沿而通過(guò)使用表達(dá)式XR＝x-δ和表達(dá)式XF＝x+δ中的一個(gè)來(lái)校正所獲取的邊緣像素位置x，所述邊緣校正量δ是根據(jù)與由所述邊緣檢測(cè)單元獲取的所述邊緣像素位置x相鄰的所述高位和所述低位之間的基本周期寬度差來(lái)計(jì)算的。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕對(duì)式編碼器，

其中，所述高位的基本周期寬度和所述低位的基本周期寬度中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)最小線寬，所述最小線寬是所述標(biāo)尺上的所述絕對(duì)值編碼圖案的組成部分，并根據(jù)由所述邊緣檢測(cè)單元獲取的所述像素位置、所述上升沿、和所述下降沿來(lái)計(jì)算所述高位的基本周期寬度和所述低位的基本周期寬度，

其中，所述圖像傳感器的不同像素位置處的高位和低位的多條基本周期寬度數(shù)據(jù)用于分析近似函數(shù)，所述近似函數(shù)作為所述圖像傳感器的像素位置x的函數(shù)，并且

其中，當(dāng)所述高位的基本周期寬度數(shù)據(jù)的近似函數(shù)給定為fh(x)，并且所述低位的基本周期寬度數(shù)據(jù)的近似函數(shù)給定為fl(x)時(shí)，通過(guò)表達(dá)式δ(x)＝(fl(x)-fh(x))/4來(lái)計(jì)算所述像素位置x的邊緣校正量δ(x)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕對(duì)式編碼器，其中，當(dāng)由所述邊緣檢測(cè)單元獲取的邊緣像素位置給定為x、所述上升沿的校正后的邊緣像素位置給定為XR、并且所述下降沿的校正后的邊緣像素位置給定為XF時(shí)，通過(guò)使用所述邊緣校正量δ(x)、并根據(jù)所述邊緣方向是所述上升沿還是所述下降沿而通過(guò)使用表達(dá)式XR(x)＝x-δ(x)和表達(dá)式XF(x)＝x+δ(x)中的一個(gè)來(lái)校正所獲取的邊緣像素位置x，所述邊緣校正量δ(x)被計(jì)算作為所述圖像傳感器的像素位置的函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕對(duì)式編碼器，其中，由所述邊緣位置校正單元獲取邊緣校正量，所述邊緣位置校正單元通過(guò)所述邊緣校正量來(lái)校正所述邊緣像素位置。