[发明专利]编码器、机器人以及打印机

说明书

本发明涉及一种编码器、机器人以及打印机。提供能够实现低成本化并且提高检测精度的编码器，另外，提供具备该编码器的机器人以及打印机。一种编码器，其特征在于，具备：基部；转动部，设置成相对于所述基部可绕转动轴转动；标记，在所述转动部沿着围绕所述转动轴的方向配置；拍摄元件，配置在所述基部，拍摄所述标记；存储部，存储标准图像；以及判断部，通过使用所述标准图像对于所述拍摄元件拍摄的所述标记进行模板匹配，判断所述转动部相对于所述基部的转动状态。

技术领域

本发明涉及编码器、机器人以及打印机。

背景技术

作为编码器的一种，通常已知光学式的旋转编码器(例如参照专利文献1)。旋转编码器例如在具备具有可转动的关节部的机器人臂的机器人中，检测关节部的旋转角度、旋转位置、旋转数、旋转速度等的旋转状态。该检测结果例如用于关节部的驱动控制。

例如，专利文献1记载的编码器通过拍摄元件读取形成有格雷码等数值图案以及条纹状的图案的编码板，根据读取的数值图案以及条纹状的图案检测位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-187118号公报

但是，在专利文献1记载的编码器中，为了实现高检测精度，必须在编码板上形成高精度的图案，其结果，存在引起高成本化的问题。另外，在专利文献1记载的编码器中，例如即便在编码板上形成高精度的图案，图案因污渍等模糊的情况下，也存在检测精度极端降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够实现低成本化并且提高检测精度的编码器，另外，提供具备该编码器的机器人以及打印机。

通过下述的本发明达到上述目的。

本发明的编码器，其特征在于，具备：基部；转动部，设置成相对于所述基部能够绕转动轴转动；标记，在所述转动部沿着围绕所述转动轴配置；拍摄元件，配置在所述基部，并拍摄所述标记；存储部，存储标准图像；以及判断部，通过使用所述标准图像对所述拍摄元件拍摄到的所述标记进行模板匹配，从而判断所述转动部相对于所述基部的转动状态。

根据具有这种特征的编码器，由于使用模板匹配识别标记来判断转动部相对于基部的转动状态，即便不使用高精度的标记，也能够根据标记在拍摄元件的拍摄图像内的图像位置，高精度地判断转动部相对于基部的转动状态。另外，即便标记因污渍等而模糊不清，也能够通过模板匹配高精度地检测标记在拍摄元件的拍摄图像内的图像位置。因此，能够实现低成本化并且提高检测精度。

优选地，在本发明的编码器中，在所述转动部配置多个所述标记，所述拍摄元件拍摄在围绕所述转动轴的圆周方向上彼此相邻的两个所述标记整体。

由此，即便拍摄元件拍摄的两个标记中一个标记因污渍等而不能正确地读取，也能够读取另一标记进行检测。

优选地，在本发明的编码器中，所述判断部在所述拍摄图像的局部区域设定搜索区域，在所述搜索区域内进行所述模板匹配。

由此，减少模板匹配中所使用的搜索区域的像素数，能够缩短与模板匹配相关的运算时间。因此，在转动部的角速度较快的情况下，能够进行高精度的检测。另外，由于配置在拍摄元件和标记之间的透镜的像差，即便拍摄元件的拍摄图像的外周部分的变形或模糊变大，通过将这种变形或模糊较少的区域用作搜索区域，能够减少检测精度的降低。

优选地，在本发明的编码器中，所述判断部能够根据所述转动部过去的所述转动状态的判断结果中的围绕所述转动轴的角速度，改变所述拍摄图像内的所述搜索区域在第一方向上的位置以及长度中至少一方。

由此，设定与转动部的转动状态(角速度)对应的无用较少的搜索区域，能够进一步减少模板匹配中所使用的搜索区域的像素数。