[发明专利]绝对位置测量型编码器

说明书

2011年9月1日提交的日本专利申请2011-191027所公开的包括说明书、附图以及权利要求书全部内容被引用纳入本发明。

技术领域

本发明涉及一种具有合并了绝对(也称为ABS)图案和增量(也称为INC)图案的ABS/INC合并图案的绝对位置测量型编码器，特别是涉及一种不使用高性能的处理电路就能够以短的运算时间将源于上述ABS/INC合并图案的受光信号分离为绝对图案信号和增量图案信号的绝对位置测量型编码器。

背景技术

申请人在日本特开2009-2702号公报(以下称为专利文献1)的第二实施方式、第四实施方式中提出了合并了绝对图案和增量图案的ABS/INC合并图案的绝对位置测量型编码器。根据该ABS/INC合并图案，能够一个图案兼具绝对图案和增量图案两种信息，能够使标尺的宽度变窄。

然而，ABS/INC合并图案具有绝对图案信号和增量图案信号这两种信息，因此为了分离这些信息而伴随烦杂的分析，因此具有导致需要高性能的处理电路、或者需要长的运算时间这样的问题点。例如在专利文献1中，如与图8相对应的图1所示，使用低通滤波器从受光信号(图8的(B))中分离出绝对图案信号(图1的(C))，但是当使用低通滤波器时，信号处理费时，无法高速进行处理。

发明内容

发明要解决的问题

本发明是为了解决上述以往的问题点而完成的，其目的在于，不使用高性能的处理电路就能够高速地进行从ABS/INC合并图案中分离出绝对图案信号和增量图案信号。

用于解决问题的方案

本发明是一种绝对位置测量型编码器，具有合并了绝对图案和增量图案的绝对增量(ABS/INC)合并图案，该绝对位置测量型编码器具备：摄像光学系统，其设计成使源于上述绝对图案的明暗信号和源于上述增量图案的明暗信号之间产生幅值差；以及信号处理系统，其使用上述幅值差将源于上述ABS/INC合并图案的受光信号分离成绝对图案信号和增量图案信号，由此来解决上述问题。

这里，能够将上述绝对增量合并图案设为在配置了伪随机图案的绝对图案的位置处配置规定间距P_INC的增量图案来将绝对图案和增量图案合并为一个轨道的图案。

另外，能够设为上述摄像光学系统包括透镜，该透镜设计有MTF(Modulation Transfer Function：调制传递函数)曲线，使得源于绝对图案的明暗信号和源于增量图案的明暗信号之间产生幅值差。

另外，能够将上述透镜设为具有如下的MTF曲线，即对于粗的绝对图案该MTF曲线的幅值(对比度)大而对于细的增量图案该MTF曲线的幅值(对比度)小。

另外，能够设为上述信号处理系统包括A/D转换器，该A/D转换器将上述受光信号转换为多值的数字信号。

另外，能够设为通过利用上述幅值差确定阈值并进行二值化来分离上述受光信号。

另外，能够通过将上述阈值设为源于上述绝对图案的明暗信号的最小值和源于上述增量图案的明暗信号的最小值的中间值进行二值化，来分离出绝对图案信号。

或者，能够通过将上述阈值设为源于上述增量图案的明暗信号的最大值和源于上述绝对图案的明暗信号的最大值的中间值进行二值化，来分离出绝对图案信号。

另外，能够通过将上述阈值设为源于上述增量图案的明暗信号的最小值和最大值的中间值进行二值化，来分离出增量图案信号。

另外，上述信号处理系统能够具备：绝对位置检测电路，其处理源于上述绝对图案的明暗信号来检测绝对位置；相对位置检测电路，其处理上述增量图案信号来检测相对位置；以及绝对位置合成电路，其合成上述绝对位置检测电路的输出和上述相对位置检测电路的输出，来输出根据相对位置进行插值所得到的绝对位置信号。

另外，上述绝对位置测量型编码器是图案的信号成分为标尺上的暗部且光源和透镜相对于标尺配置在同一侧的反射型编码器。

另外，上述绝对位置测量型编码器是图案的明部为信号成分且光源相对于标尺配置在透镜的相反侧的透射型编码器。

根据本发明，通过使用恰当地设计的摄像光学系统拍摄ABS/INC合并图案，能够确定绝对图案的阈值和增量图案的阈值。因而，如果能够根据导出的该阈值进行二值化，则能够容易且迅速地分离出绝对图案信号、增量图案信号这两个图案信号。在该方法中，不带烦杂的运算，因此不需要高性能的处理电路，还能够缩短运算时间。

从以下优选实施例的详细描述中本发明的这些以及其他新颖特征、效果是显而易见的。