An optical encoder configuration includes a ruler, a lighting source and a photoelectric detector configuration. The illumination source is configured to output structured illumination to the ruler. The ruler extends along the measurement axis direction and is configured to output the ruler light. The ruler light forms a detector fringe pattern. The detection fringe pattern includes a periodic high intensity band and a low intensity band extending along the measurement axis direction at a relatively long size, and the movement direction of the detected fringes along the transverse direction of the measurement axis is relatively narrow and periodic. When the scale grating shifts along the measurement axis, the high-intensity band and the low-intensity band move along the detected fringe movement direction transversely along the measurement axis. The photodetector configuration is configured to detect displacements of high and low intensity bands along the detected fringe motion direction, and to provide corresponding spatial phase displacement signals indicating the displacement of the scale.
【技术实现步骤摘要】
用于提供位移信号的抗污染和缺陷光学编码器配置相关申请的交叉引用本申请是于2017年12月29日提交的标题为“用于提供位移信号的抗污染和缺陷光学编码器配置(CONTAMINATIONANDDEFECTRESISTANTOPTICALENCODERCONFIGURATIONFORPROVIDINGDISPLACEMENTSIGNALS)”的美国专利申请序列第15/858,218号的部分继续申请案;其是于2017年9月12日提交的标题为“用于提供位移信号的抗污染和缺陷光学编码器配置(CONTAMINATIONANDDEFECTRESISTANTOPTICALENCODERCONFIGURATIONFORPROVIDINGDISPLACEMENTSIGNALS)”的美国专利申请序列第15/702,520号的部分继续申请案;其是于2017年6月29日提交的标题为“用于提供位移信号的抗污染和缺陷光学编码器配置(CONTAMINATIONANDDEFECTRESISTANTOPTICALENCODERCONFIGURATIONFORPROVIDINGDISPLACEMENTSIGNALS)”的美国专利申请序列号15/637,750的部分继续申请,它们的公开内容通过引用结合于此。
本专利技术总体上涉及精确位置或位移测量仪器,并且更具体地涉及一种具有信号处理的编码器配置,该信号处理能够抵抗可以与标尺的污染或缺陷部分相关联的错误。
技术介绍
光学位置编码器确定读数头相对于标尺的位移,该标尺包括由读数头检测到的图案。典型地,位置编码器采用包括至少一个具有周期性图案的标尺轨道的标 ...
【技术保护点】
1.一种用于提供位移信号的抗污染和缺陷光学编码器配置,包括:标尺,沿着测量轴方向延伸,所述标尺包括标尺光栅,所述标尺光栅包括布置在标称平行于测量轴方向的标尺平面中的标尺光栅条,其中所述标尺光栅条沿着测量轴方向是窄的并且沿着横向于测量轴方向的标尺光栅条方向伸长,并且沿测量轴方向以标尺间距PSF周期性地布置;照明源,包括输出光的光源,及被配置为输入光并且将结构化照明沿着源光路径SOLP输出到标尺平面处的照明区域的结构化照明产生部分,其中所述结构化照明包括照明条纹图案,所述照明条纹图案包括沿测量轴方向是窄的并且沿着横向于测量轴方向定向的照明条纹方向伸长的条纹;以及光电检测器配置,包括N个空间相位检测器的集合,沿着横向于测量轴方向的检测到的条纹运动方向周期性地以检测器间距PD布置,其中每个空间相位检测器被配置为提供各自的空间相位检测器信号,并且至少大部分的各个空间相位检测器沿着测量轴方向在相对较长的尺寸上延伸并且沿着横向于测量轴的检测到的条纹运动方向相对较窄,并且N个空间相位检测器的集合沿着检测到的条纹运动方向在空间相位序列中布置;其中:所述标尺光栅被配置为在照明区域处输入照明条纹图案并且沿着 ...
【技术特征摘要】
2017.06.29 US 15/637,750;2017.09.12 US 15/702,520;1.一种用于提供位移信号的抗污染和缺陷光学编码器配置,包括:标尺,沿着测量轴方向延伸,所述标尺包括标尺光栅,所述标尺光栅包括布置在标称平行于测量轴方向的标尺平面中的标尺光栅条,其中所述标尺光栅条沿着测量轴方向是窄的并且沿着横向于测量轴方向的标尺光栅条方向伸长,并且沿测量轴方向以标尺间距PSF周期性地布置;照明源,包括输出光的光源,及被配置为输入光并且将结构化照明沿着源光路径SOLP输出到标尺平面处的照明区域的结构化照明产生部分,其中所述结构化照明包括照明条纹图案,所述照明条纹图案包括沿测量轴方向是窄的并且沿着横向于测量轴方向定向的照明条纹方向伸长的条纹;以及光电检测器配置,包括N个空间相位检测器的集合,沿着横向于测量轴方向的检测到的条纹运动方向周期性地以检测器间距PD布置,其中每个空间相位检测器被配置为提供各自的空间相位检测器信号,并且至少大部分的各个空间相位检测器沿着测量轴方向在相对较长的尺寸上延伸并且沿着横向于测量轴的检测到的条纹运动方向相对较窄,并且N个空间相位检测器的集合沿着检测到的条纹运动方向在空间相位序列中布置;其中:所述标尺光栅被配置为在照明区域处输入照明条纹图案并且沿着标尺光路径SCLP输出在光电检测器配置处形成条纹图案的标尺光,所述条纹图案包括周期性高强度带和低强度带,所述周期性高强度带和低强度带沿着测量轴方向在相对较长的尺寸上延伸且相对窄并且周期性地具有沿着横向于测量轴方向的检测到的条纹运动方向的检测到的条纹周期PDF;所述标尺光栅条方向相对于由源光路径SOLP和标尺光路径SCLP限定的读取头平面RHP定向在非零偏转角ψSC;所述检测到的条纹周期PDF和横向于测量轴方向的检测到的条纹运动方向至少部分取决于非零偏转角ψSC;当标尺光栅沿测量轴方向位移时,高强度带和低强度带沿着横向于测量轴方向的检测到的条纹运动方...
【专利技术属性】
技术研发人员:JD托比亚森,N拉曼,木村彰秀,平田州,
申请(专利权)人:株式会社三丰,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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