An optical encoder configuration includes an illumination section, a ruler and a photoelectric detector configuration. The illumination part transmits the source light to the ruler which outputs the periodic ruler pattern to the photoelectric detector configuration. The photodetector configuration includes a set of N spatial phase detectors arranged in a spatial phase sequence along the direction transverse to the measurement axis, and the spatial phase sequence includes two external spatial phase detectors at the beginning and end of the sequence along the direction transverse to the measurement axis. At least most of the spatial phase detectors are relatively elongated along the measurement axis direction and relatively narrow along the direction perpendicular to the measurement axis direction, and include a ruler optical receiver region corresponding to each spatial phase of the spatial phase detector relative to the periodic ruler optical pattern, and are configured to provide each spatial phase detector signal.
【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
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能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尺,并且从标尺轨道产生的信号作为读取头沿着标尺轨道的位移或位置的函数而是周期性的。绝对式位置编码器可以使用多个标尺轨道在沿着绝对标尺的每一个位置提供独特的信号组合。光学编码器可以使用增量或绝对位置标尺结构。增量位置标尺结构允许读数头相对于标尺的位移通过沿着标尺从初始点开始累积位移的增量单位来确定。这种编码器适用于某些应用,特别是那些线路功率可用的应用。在低功耗应用(例如,电池供电仪表等)中,更希望使用绝对位置标尺结构。绝对位置标尺结构在沿标尺的每一个位置提供独特的输出信号或信号组合,因此允许各种节能方案。美国专利3,882,482;5965879;5279044;5886519;5237391;5442166;4964727;4414754;4109389;5773820和5,010,655公开了与绝对位置编码器相关的各种编码器配置和/或信号处理技术,并且因此通过引用将其全部内容合并于此。一些编码器配置通过在编码器配置的照明部分中利用照明源光衍射光栅而实现某些优点。其中的每一个通过引用整体并入本文的美国专利号8,941,052;9018578;9029757和9,080,899公开了这样的编码器配置。这些专利中公开的一些 ...
【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:照明部分,沿着源光路径将源光传输到标尺;标尺,沿着测量轴方向延伸,所述标尺包括周期性图案,所述周期性图案包括条,所述条沿着测量轴方向是窄的并且沿着与测量轴方向垂直的Y方向伸长,并且沿测量轴方向周期性排列,所述标尺沿源光路径输入源光并沿标尺光路径输出标尺光;以及光电检测器配置,沿着标尺光路径从标尺接收周期性标尺光图案,所述周期性标尺光图案沿着所述测量轴方向对应于标尺和光电检测器配置之间的相对位移,移位经过光电检测器配置,其中:所述光电检测器配置包括沿着横向于测量轴的方向以空间相位序列布置的N个空间相位检测器的集合,其中N是至少为6的整数,并且空间相位序列包括在沿着横向于测量轴的方向的序列的开始处和结束处的两个外部空间相位检测器以及位于所述两个外部空间相位检测器之间的空间相位检测器的内部组;至少大部分的各个空间相位检测器沿着测量轴方向相对伸长并且沿着垂直于测量轴方向的方向相对较窄,并且包括沿着测量轴方向在空间上周期性的并且对应于该空间相位检测器相对于周期性标尺光图案的各个空间相位被定位的标尺光接收器区域,并且被配置为提供各个空间相 ...
【技术特征摘要】
2017.06.29 US 15/637,7501.一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:照明部分,沿着源光路径将源光传输到标尺;标尺,沿着测量轴方向延伸,所述标尺包括周期性图案,所述周期性图案包括条,所述条沿着测量轴方向是窄的并且沿着与测量轴方向垂直的Y方向伸长,并且沿测量轴方向周期性排列,所述标尺沿源光路径输入源光并沿标尺光路径输出标尺光;以及光电检测器配置,沿着标尺光路径从标尺接收周期性标尺光图案,所述周期性标尺光图案沿着所述测量轴方向对应于标尺和光电检测器配置之间的相对位移,移位经过光电检测器配置,其中:所述光电检测器配置包括沿着横向于测量轴的方向以空间相位序列布置的N个空间相位检测器的集合,其中N是至少为6的整数,并且空间相位序列包括在沿着横向于测量轴的方向的序列的开始处和结束处的两个外部空间相位检测器以及位于所述两个外部空间相位检测器之间的空间相位检测器的内部组;至少大部分的各个空间相位检测器沿着测量轴方向相对伸长并且沿着垂直于测量轴方向的方向相对较窄,并且包括沿着测量轴方向在空间上周期性的并且对应于该空间相位检测器相对于周期性标尺光图案的各个空间相位被定位的标尺光接收器区域,并且被配置为提供各个空间相位检测器信号;和内部组中的每一个空间相位检测器在空间相位序列中在具有与所述空间相位检测器不同并且彼此不同的各个空间相位的空间相位检测器之前和之后。2.根据权利要求1所述的抗污染和缺陷光学编码器配置,其中,所述N个空间相位光电检测器的集合包括空间相位检测器的至少M个子集,其中M是至少为2的整数,并且其中M个子集中的每一个包括空间相位检测器,所述空间相位检测器提供包括在N个空间相位光电检测器的集合中的各个空间相位的每一个。3.根据权利要求2所述的抗污染和缺陷光学编码器配置,其中,所述空间相位检测器的M个子集中的每一个包括空间相位检测器,所述空间相位检测器提供布置在相同的子集空间相位序列中的相同的各个空间相位...
【专利技术属性】
技术研发人员:JD托比亚森,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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