[发明专利]绝对编码器设置指示

说明书

技术领域

本发明涉及绝对位置编码器，尤其涉及用于确定绝对位置编码器的设置的方法和装置。

背景技术

绝对位置编码器是已知的，它能够确定读取头相对于标尺的绝对位置。这种编码器通常包括标尺，所述标尺具有至少一个轨道，其中沿着标尺的测量维度连续地形成唯一的位置数据。该数据的形式可以例如为伪随机位序列或离散密语。通过读取该数据，读取头能确定它与标尺的相对绝对位置。绝对编码器能提供沿一个维度的位置信息(例如如公开号为WO2002/084223的国际专利申请PCT/GB2002/001629以及欧洲专利No.0503716中所描述的)或者沿两个维度的位置信息(例如如欧洲专利申请No.1099936中所描述的)。

绝对编码器的正确工作取决于读取头和标尺的合适设置。这可以包括读取头和标尺在自由度方面而不是在测量维度方面的相对布置。例如，读取头正确读取标尺的能力可以依赖于读取头和标尺以合适的骑跨高度被相对地设置和/或被合适地对准，从而读取头相对于标尺不摇摆、倾斜或者滚动。它还依赖于与标尺和读取头的相对设置无关的其它因素。例如，读取头正确读取标尺的能力可以依赖于标尺的清洁度。

发明内容

本发明提供了一种绝对位置编码器，其基于对绝对标尺结构的图像(representation)的分析，提供表示读取头和标尺设置的输出。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作绝对编码器装置的方法，所述编码器装置包括标尺和读取头，所述标尺具有沿至少一个测量维度限定绝对位置信息的结构，所述读取头被构造成读取所述结构，所述方法包括：获取限定绝对位置信息的至少一些结构的至少一个图像；分析所述至少一个图像以便确定表示所述图像质量的至少一个参数；以及至少部分地基于所述至少一个参数提供表示所述标尺和读取头的相对设置的输出。

已经发现确定图像质量能提供连续可靠的方法来检查读取头和标尺是否被适当地设置，包括检查读取头和标尺是否相对于彼此合适地布置，以及用于检查标尺的状态。为了确保读取头能获得精确的和/或可靠的位置信息，这是重要的。因此，表示图像质量的参数可以提供对图像适配性的测量以便提供位置信息，特别是提供可靠的和/或精确的位置信息。

所述输出可以以许多不同的方式被使用，以便确保编码器装置的正确工作。例如，如下面更详细描述的，当读取头和标尺被正确地设置时，所述输出可以被用来提示使用者，从而使得使用者能确保他们正从编码器装置获得最优性能。如果输出表示正在获得次优性能，则使用者可以进行校正动作。选择地，输出可以由例如控制器接收，所述控制器可以响应于输出(例如通过将读取头使用在其上的机器停机)。

确定所述至少一个参数可以只是基于所述结构的至少一个图像。因此，这使得能够仅仅从所述至少一个图像确定关于读取头和标尺相对布置的设置信息。特别是，这使得仅仅从包含在单个轨道中的结构确定设置信息。因此，所述方法可以用于仅包括单个轨道的标尺。正如将要理解的，如果标尺是一个维度的标尺，则轨道仅仅能沿一个维度延伸。如果标尺是两个维度的标尺，那么轨道能沿两个维度延伸。

所述编码器装置可以是电磁编码器或者是电感编码器。编码器装置可以是电容编码器。选择地，所述编码器装置是光学编码器。在这种情况下，所述编码器装置可以是透射型装置，其中读取头检测通过标尺透射的光线。选择地，所述编码器装置可以是反射型装置，其中读取头检测从标尺反射的光线。所述读取头可以包括用于对标尺照明的光源。

正如将要理解的，具有能在标尺上限定所述结构的许多合适的方法。例如，可以通过标记来限定结构，所述标记具有特殊电磁辐射(EMR)特性，例如特殊光学特性，例如通过标尺部件的特殊光透射率或反射率。因此，所述标尺可以是光学标尺。结构例如可以由具有最小反射率或透射率值的标尺的部件限定。选择地，结构例如可以由具有最大反射率或透射率值的标尺的部件限定。在电磁编码器的情况下，结构可以通过标记限定或者例如通过具有或不具有铁磁材料限定，所述标记具有特殊电磁特性。在电容标尺的情况下，结构可以由具有特殊电容特性的标记限定。

所述结构可以采取能够被读取头读取的线条、点或其它构造的形式。用于一维标尺的优选构造可以包括沿着与所述测量维度垂直的维度横跨轨道整个宽度延伸的线条。通过对轨道中结构的选择性构造，在结构中能对绝对位置信息进行编码。例如，可以选择一系列结构的尺寸和/或间隔以便对轨道中的数据进行编码。