[發明專利]絕對位置碼及其識讀裝置

在審

• 申請號: 201710880481.3
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107764296A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 李里
• 申請（專利權）人: 李里
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 張立娟

1.一種絕對位置碼，其特征在于：所述絕對位置碼(1)為矩形，包括位置線(11)、基準線(12)及位置碼載體(13)；所述絕對位置碼(1)兩側邊沿線為s和r，所述基準線(12)與所述絕對位置碼(1)的兩側邊沿線s和r垂直相交于O點和P點，所述基準線(12)OP線長就是所述絕對位置碼(1)單元長度；所述位置線(11)一端與所述基準線(12)相交于O點成θ角，另一端與所述絕對位置碼(1)另一側邊沿線r相交于Q點，形成直角三角形OPQ。

2.根據權利要求1所述的絕對位置碼，其特征在于：所述絕對位置碼能夠連續無縫連接，序號為n和n+1的兩個絕對位置碼(1)連接規則：序號為n的絕對位置碼一側邊沿線r與序號為n+1的絕對位置碼一側邊沿線s重合，并且它們的基準線(12)同在一條直線上，虛線x為兩個相鄰的絕對位置碼邊沿線重合線。

3.根據權利要求2所述的絕對位置碼，其特征在于：還包括條形碼(10)，所述條形碼(10)的碼值是所述絕對位置碼(1)的序號，構成所述條形碼(10)的線條與所述基準線(12)平行，與所述絕對位置碼(1)兩側邊沿線s和r垂直相交。

4.根據權利要求3所述的絕對位置碼，其特征在于：所述條形碼(10)的碼值連續遞增或連續遞減。

5.根據權利要求1所述的絕對位置碼，其特征在于：所述位置碼載體(13)與所述絕對位置碼(1)中的所有線條成最大的灰度差，所述位置碼載體(13)為白色，所述絕對位置碼(1)中的所有線條為黑色。

6.一種雙列影像傳感器，其特征在于：所述雙列影像傳感器是權利要求1至5任意一項絕對位置碼的識讀裝置，所述雙列影像傳感器(2)包括驅動識讀電路(20)、傳感器電路(23)、透鏡A(26)、透鏡B(27)、光源(29)、玻璃(2a)及結構體(28)；所述驅動識讀電路(20)含有ADC模數轉換電路(21)和連接器(22)，所述連接器(22)與所述傳感器電路(23)連接；所述傳感器電路(23)里側并列貼裝有影像傳感芯片A(24)和影像傳感芯片B(25)，影像傳感芯片由線陣CCD或CMOS芯片拼接而成；所述透鏡A(26)和所述透鏡B(27)安裝在所述影像傳感芯片A(24)和所述影像傳感芯片B(25)受光面一側，并且所述透鏡A(26)和所述透鏡B(27)的聚焦點正好落在對應的所述影像傳感芯片A(24)和所述影像傳感芯片B(25)的像素受光中心面上；所述透鏡A(26)和所述透鏡B(27)另一端的側邊裝有所述光源(29)，所述光源(29)透過所述玻璃(2a)照射到所述絕對位置碼(1)上，并且所述透鏡A(26)和所述透鏡B(27)靠近所述玻璃(2a)一側聚焦點正好落在絕對位置碼(1)上。

7.根據權利要求6所述的雙列影像傳感器，其特征在于：所述透鏡A(26)和所述透鏡B(27)是由多個柱狀透鏡緊密排列而成的條狀透鏡。

8.根據權利要求6所述的雙列影像傳感器，其特征在于：a和b分別是所述影像傳感芯片A(24)和所述影像傳感芯片B(25)對應的掃描線，掃描線a和b與所述基準線(12)垂直，與所述位置線(11)成一小角90°-θ；所述絕對位置碼(1)中所有線條的寬度要大于所述影像傳感芯片A(24)和所述影像傳感芯片B(25)的像素元間距；所述絕對位置碼(1)的長度即所述基準線(12)的長度為OP，所述影像傳感芯片A(24)和影像傳感芯片B(25)像素元中心間距為d，為避免掃描線a和掃描線b同時掃描到連接線x處，d不能是OP的整數倍。

9.根據權利要求8所述的雙列影像傳感器，其特征在于：掃描線a與所述位置線(11)、所述基準線(12)分別相交于M、N，所述影像傳感芯片A(24)工作時將每個像素元的感光量轉化成電平信號，經所述ADC模數轉換電路(21)轉換成數字，這些數據經過非線性修正，成為像素元量化值m1、...m16...n1、n2；所述影像傳感芯片A(24)上投影的面積中間線G就是測量位置，每個像素元的投影面積用量化值的補數β(f-m)表示，f為ADC滿量程，m是該像素元的量化值，β為常數，則投影在像素元上每移動一個像素元間距i，在G線兩側引起投影面積變化都是一個像素元面積，則i與量化值的補數關系為i＝β(f-0)＝βf，設N點位置為x，M點位置為y，絕對位置為z，QP線長為q，所述位置碼(1)序號為n，長度為OP＝u，設所述影像傳感芯片A(24)和所述影像傳感芯片B(25)分辨率為g，所述ADC模數轉換電路(21)滿程量化值為f，設基準線投影在傳感芯片上第一個非f量化值像素元序號為N1，最后非f量化值像素元序號為Nj,中間像素元序號為Nc,n1...nj為對應像素元量化值；設位置線投影在傳感芯片上第一個非f量化值像素元序號為M1，最后非f量化值像素元序號為Mk，中間像素元序號為Mc，m1...mk為對應像素元量化值，則計算公式如下：

Nc＝[(N1+β(f-n1)/βf+N2+β(f-n2)/βf+...+Nj+β(f-nj)/βf)/j]

＝[(N1+N2+...+Nj+(f*j-n1-n2-...-nj)/f)/j]

Mc＝[(M1+β(f-m1)/βf+M2+β(f-m2)/βf+...+Mk+β(f-mk)/βf)/k]

＝[(M1+M2+...+Mk+(f*k-m1-m2-...-mk)/f)/k]

x＝[Nc*βf+β(f-n1+f-n2+...+f-nj)/2-β(f-n1+f-n2+...+f-n(Nc-N1))]

＝[Nc*βf+β(f*j-n1-n2-...-nj)/2-β(f*(Nc-N1)-n1-n2-...-n(Nc-N1))]

y＝[Mc*βf+β(f-m1+f-m2+...+f-mk)/2-β(f-m1+f-m2+...+f-m(Mc-M1))]

＝[Mc*βf+β(f*k-m1-m2-...-mk)/2-β(f*(Mc-M1)-m1-m2-...-m(Mc-M1))]

z＝(n-1)*u+u*MN/QP

＝(n-1)*u+u*(y-x)/(q*g/25.4*βf)。