[发明专利]采用串联多比特内插子编码器的绝对编码器

摘要

绝对编码器采用了多个不同分辩率的子编码器和用于组合子编码器输出的连接算法以形成精确的、高分辨率的位置估计。子编码器可以利用主要光栅轨迹的边缘调制、依次较高周期的斜坡图样、和其它类型的标尺模式。子编码器也可以使用适合于正使用的图样的多种检测器类型。在一个连接方法中，通过对粗轨迹应用相移然后将它与精细轨迹组合来依次将轨迹对连接在一起，使得粗轨迹估计的转换变得与精细轨迹的转换对准，于是可以组合这些值以形成连接位置估计。在另一个方法中，根据类似周期的实际轨迹来计算差频轨迹，以及在连接处理中使用差频轨迹作为粗轨迹。

主权项

1.一种位置编码器，包括：标尺，包括周期性的第一和第二轨迹，所述第二轨迹的周期超过所述第一轨迹的周期一轨迹比；检测器电路，用于响应于分别来自所述第一和第二轨迹的第一和第二周期性能量图样而生成相应的第一和第二组模拟信号，所述第一和第二组模拟信号表示在预定空间位置上所述第一和第二周期性能量图样的各自幅度；和处理电路，用于响应于所述第一和第二组模拟信号来：(i)分别生成所述第一和第二轨迹的第一和第二位置估计，每个位置估计是对各自所述轨迹的周期的模，所述第二位置估计表示为解决所述轨迹比相对于所述第一位置估计而放大的所述第二轨迹的位置样本，所述第二位置估计具有足够的分辨率，使得所述第二位置估计的最低有效部分与所述第一位置估计的相应最高有效部分重叠至少最小重叠量，所述最小重叠量由所述第一和第二轨迹之间的相位关系的不确定度大小确定；(ii)从所述第二位置估计中减去所述第一位置估计以产生校正的第二位置估计；以及(iii)组合所述第一位置估计和所述校正的第二位置估计的非重叠最高有效部分。