[发明专利]绝对式编码器

权利要求书

1.一种绝对式编码器，其包括：

标尺，其包括绝对值编码图案；

发光元件，其用于用光照射所述标尺；

图像传感器，其用于接收来自于所述标尺的光；

A/D转换器，其用于将所述图像传感器的输出转换为数字输出；以及

绝对位置计算单元，

其中，所述绝对位置计算单元包括：

边缘检测单元，其用于基于来自于所述A/D转换器的信号的信号强度和预先设置的阈值电平来检测作为所述绝对值编码图案在所述图像传感器上的边缘位置的边缘像素位置和所述绝对值编码图案在所述边缘像素位置处的边缘方向；和

边缘位置校正单元，其用于以根据所检测到的边缘方向是上升沿还是下降沿而变化的方式校正由所述边缘检测单元获取的所述边缘像素位置，并且

其中，所述绝对位置计算单元基于校正后的边缘像素位置来获取所述标尺的绝对位置。

2.根据权利要求1所述的绝对式编码器，其中，根据由所述边缘检测单元获取的所述边缘像素位置和所述边缘方向，将所述上升沿和所述下降沿之间的间隔视为高位，并将所述下降沿和所述上升沿之间的间隔视为低位，并且

其中，根据所述高位的宽度和所述低位的宽度之间的差来计算所述边缘位置校正单元校正所述边缘像素位置所采用的边缘校正量。

3.根据权利要求2所述的绝对式编码器，

其中，所述高位的宽度和所述低位的宽度各自包括对应于一个最小线宽的基本周期宽度，所述最小线宽是所述标尺上的所述绝对值编码图案的组成部分，并且

其中，当与由所述边缘检测单元获取的所述边缘像素位置相邻的所述高位和所述低位二者的基本周期宽度分别给定为fh和fl时，通过表达式δ＝(fl-fh)/4计算所述边缘像素位置的边缘校正量δ。

4.根据权利要求3所述的绝对式编码器，其中，当由所述边缘检测单元获取的边缘像素位置给定为x、所述上升沿的校正后的边缘像素位置给定为XR、并且所述下降沿的校正后的边缘像素位置给定为XF时，通过使用所述边缘校正量δ、并根据所述边缘方向是所述上升沿还是所述下降沿而通过使用表达式XR＝x-δ和表达式XF＝x+δ中的一个来校正所获取的边缘像素位置x，所述边缘校正量δ是根据与由所述边缘检测单元获取的所述边缘像素位置x相邻的所述高位和所述低位之间的基本周期宽度差来计算的。

5.根据权利要求2所述的绝对式编码器，

其中，所述高位的基本周期宽度和所述低位的基本周期宽度中的每一个对应于一个最小线宽，所述最小线宽是所述标尺上的所述绝对值编码图案的组成部分，并根据由所述边缘检测单元获取的所述像素位置、所述上升沿、和所述下降沿来计算所述高位的基本周期宽度和所述低位的基本周期宽度，

其中，所述图像传感器的不同像素位置处的高位和低位的多条基本周期宽度数据用于分析近似函数，所述近似函数作为所述图像传感器的像素位置x的函数，并且

其中，当所述高位的基本周期宽度数据的近似函数给定为fh(x)，并且所述低位的基本周期宽度数据的近似函数给定为fl(x)时，通过表达式δ(x)＝(fl(x)-fh(x))/4来计算所述像素位置x的边缘校正量δ(x)。

6.根据权利要求5所述的绝对式编码器，其中，当由所述边缘检测单元获取的边缘像素位置给定为x、所述上升沿的校正后的边缘像素位置给定为XR、并且所述下降沿的校正后的边缘像素位置给定为XF时，通过使用所述边缘校正量δ(x)、并根据所述边缘方向是所述上升沿还是所述下降沿而通过使用表达式XR(x)＝x-δ(x)和表达式XF(x)＝x+δ(x)中的一个来校正所获取的边缘像素位置x，所述边缘校正量δ(x)被计算作为所述图像传感器的像素位置的函数。

7.根据权利要求1所述的绝对式编码器，其中，由所述边缘位置校正单元获取边缘校正量，所述边缘位置校正单元通过所述边缘校正量来校正所述边缘像素位置。