專利名稱：絕對(duì)編碼器設(shè)置指示的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及絕對(duì)位置編碼器，尤其涉及用于確定絕對(duì)位置編碼器的設(shè)置的方法和
直O(jiān)
背景技術(shù)：
絕對(duì)位置編碼器是已知的，它能夠確定讀取頭相對(duì)于標(biāo)尺的絕對(duì)位置。這種編碼器通常包括標(biāo)尺，所述標(biāo)尺具有至少一個(gè)軌道，其中沿著標(biāo)尺的測(cè)量維度連續(xù)地形成唯一的位置數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)的形式可以例如為偽隨機(jī)位序列或離散密語。通過讀取該數(shù)據(jù)，讀取頭能確定它與標(biāo)尺的相對(duì)絕對(duì)位置。絕對(duì)編碼器能提供沿一個(gè)維度的位置信息(例如如公開號(hào)為W02002/084223的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/GB2002/001629以及歐洲專利No. 0503716中所描述的)或者沿兩個(gè)維度的位置信息(例如如歐洲專利申請(qǐng)No. 1099936中所描述的)。絕對(duì)編碼器的正確工作取決于讀取頭和標(biāo)尺的合適設(shè)置。這可以包括讀取頭和標(biāo)尺在自由度方面而不是在測(cè)量維度方面的相對(duì)布置。例如，讀取頭正確讀取標(biāo)尺的能力可以依賴于讀取頭和標(biāo)尺以合適的騎跨高度被相對(duì)地設(shè)置和/或被合適地對(duì)準(zhǔn)，從而讀取頭相對(duì)于標(biāo)尺不搖擺、傾斜或者滾動(dòng)。它還依賴于與標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)設(shè)置無關(guān)的其它因素。例如，讀取頭正確讀取標(biāo)尺的能力可以依賴于標(biāo)尺的清潔度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種絕對(duì)位置編碼器，其基于對(duì)絕對(duì)標(biāo)尺結(jié)構(gòu)的圖像 (representation)的分析，提供表示讀取頭和標(biāo)尺設(shè)置的輸出。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種操作絕對(duì)編碼器裝置的方法，所述編碼器裝置包括標(biāo)尺和讀取頭，所述標(biāo)尺具有沿至少一個(gè)測(cè)量維度限定絕對(duì)位置信息的結(jié)構(gòu)，所述讀取頭被構(gòu)造成讀取所述結(jié)構(gòu)，所述方法包括獲取限定絕對(duì)位置信息的至少一些結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像；分析所述至少一個(gè)圖像以便確定表示所述圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)；以及至少部分地基于所述至少一個(gè)參數(shù)提供表示所述標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)設(shè)置的輸出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)確定圖像質(zhì)量能提供連續(xù)可靠的方法來檢查讀取頭和標(biāo)尺是否被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，包括檢查讀取頭和標(biāo)尺是否相對(duì)于彼此合適地布置，以及用于檢查標(biāo)尺的狀態(tài)。為了確保讀取頭能獲得精確的和/或可靠的位置信息，這是重要的。因此，表示圖像質(zhì)量的參數(shù)可以提供對(duì)圖像適配性的測(cè)量以便提供位置信息，特別是提供可靠的和/或精確的位置 fn息ο所述輸出可以以許多不同的方式被使用，以便確保編碼器裝置的正確工作。例如， 如下面更詳細(xì)描述的，當(dāng)讀取頭和標(biāo)尺被正確地設(shè)置時(shí)，所述輸出可以被用來提示使用者， 從而使得使用者能確保他們正從編碼器裝置獲得最優(yōu)性能。如果輸出表示正在獲得次優(yōu)性能，則使用者可以進(jìn)行校正動(dòng)作。選擇地，輸出可以由例如控制器接收，所述控制器可以響應(yīng)于輸出(例如通過將讀取頭使用在其上的機(jī)器停機(jī))。確定所述至少一個(gè)參數(shù)可以只是基于所述結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像。因此，這使得能夠僅僅從所述至少一個(gè)圖像確定關(guān)于讀取頭和標(biāo)尺相對(duì)布置的設(shè)置信息。特別是，這使得僅僅從包含在單個(gè)軌道中的結(jié)構(gòu)確定設(shè)置信息。因此，所述方法可以用于僅包括單個(gè)軌道的標(biāo)尺。正如將要理解的，如果標(biāo)尺是一個(gè)維度的標(biāo)尺，則軌道僅僅能沿一個(gè)維度延伸。如果標(biāo)尺是兩個(gè)維度的標(biāo)尺，那么軌道能沿兩個(gè)維度延伸。所述編碼器裝置可以是電磁編碼器或者是電感編碼器。編碼器裝置可以是電容編碼器。選擇地，所述編碼器裝置是光學(xué)編碼器。在這種情況下，所述編碼器裝置可以是透射型裝置，其中讀取頭檢測(cè)通過標(biāo)尺透射的光線。選擇地，所述編碼器裝置可以是反射型裝置，其中讀取頭檢測(cè)從標(biāo)尺反射的光線。所述讀取頭可以包括用于對(duì)標(biāo)尺照明的光源。正如將要理解的，具有能在標(biāo)尺上限定所述結(jié)構(gòu)的許多合適的方法。例如，可以通過標(biāo)記來限定結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記具有特殊電磁輻射(EMR)特性，例如特殊光學(xué)特性，例如通過標(biāo)尺部件的特殊光透射率或反射率。因此，所述標(biāo)尺可以是光學(xué)標(biāo)尺。結(jié)構(gòu)例如可以由具有最小反射率或透射率值的標(biāo)尺的部件限定。選擇地，結(jié)構(gòu)例如可以由具有最大反射率或透射率值的標(biāo)尺的部件限定。在電磁編碼器的情況下，結(jié)構(gòu)可以通過標(biāo)記限定或者例如通過具有或不具有鐵磁材料限定，所述標(biāo)記具有特殊電磁特性。在電容標(biāo)尺的情況下，結(jié)構(gòu)可以由具有特殊電容特性的標(biāo)記限定。所述結(jié)構(gòu)可以采取能夠被讀取頭讀取的線條、點(diǎn)或其它構(gòu)造的形式。用于一維標(biāo)尺的優(yōu)選構(gòu)造可以包括沿著與所述測(cè)量維度垂直的維度橫跨軌道整個(gè)寬度延伸的線條。通過對(duì)軌道中結(jié)構(gòu)的選擇性構(gòu)造，在結(jié)構(gòu)中能對(duì)絕對(duì)位置信息進(jìn)行編碼。例如，可以選擇一系列結(jié)構(gòu)的尺寸和/或間隔以便對(duì)軌道中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。適于與本發(fā)明使用的傳感器包括電荷耦合裝置(CCDs)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)傳感器、光電二極管陣列、霍爾傳感器陣列、磁阻傳感器陣列以及電容傳感器陣列。 適于用在讀取頭中以便獲得圖像的傳感器裝置可以包括離散傳感器元件陣列。例如，所述傳感器可以包括離散傳感器元件的一維線性陣列。例如，在標(biāo)尺是光學(xué)標(biāo)尺的情況下，傳感器可以是一維CMOS傳感器。所述離散傳感器元件陣列可被布置成使得所述陣列平行于標(biāo)尺的測(cè)量維度延伸。該布置在所述結(jié)構(gòu)包括垂直于標(biāo)尺的測(cè)量維度延伸的線條時(shí)特別有用。分析所述圖像以確定表示圖像質(zhì)量的參數(shù)可以包括關(guān)于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像。合適的標(biāo)準(zhǔn)可以包括在至少一個(gè)圖像中至少一些結(jié)構(gòu)的方位、在圖像中至少一些結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、 圖像的扭曲和/或圖像的放大。因此，分析所述至少一個(gè)圖像可以包括分析所述至少一個(gè)圖像中結(jié)構(gòu)的方位。這對(duì)于確定讀取頭和標(biāo)尺的相對(duì)搖擺(即，關(guān)于垂直于標(biāo)尺延伸的軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn))是有用的。當(dāng)使用沿兩個(gè)維度延伸的傳感器陣列(諸如二維CCD或者二維CMOS傳感器)時(shí)可以確定所述至少一個(gè)圖像中結(jié)構(gòu)的方位。而且，分析所述至少一個(gè)圖像可以包括分析所述圖像中至少一些結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。這可以包括分析至少一些結(jié)構(gòu)在圖像中復(fù)制的怎么樣。這可以包括分析包含在至少一個(gè)圖像中的至少一些結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。用來測(cè)量所述結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的特性依賴于所使用的標(biāo)尺的類型 (特別是在標(biāo)尺上限定結(jié)構(gòu)的方式)以及用來檢測(cè)所述結(jié)構(gòu)的方法。例如，所述強(qiáng)度可以包括結(jié)構(gòu)的尺寸。例如，這可以是它們沿測(cè)量維度的尺寸。選擇地，所述強(qiáng)度包括在所述至少一個(gè)圖像中至少一些結(jié)構(gòu)的幅度。選擇地，所述強(qiáng)度可以包括所述結(jié)構(gòu)的邊緣的銳度。
可以使用所述圖像的其它特性來確定表示圖像質(zhì)量的參數(shù)。例如，絕對(duì)編碼器標(biāo)尺經(jīng)常包括絕對(duì)位置數(shù)據(jù)的冗余度，以便讀取頭可以對(duì)圖像執(zhí)行誤差檢查和/或誤差糾正。在這種情況下，確定所述至少一個(gè)參數(shù)能包括確定圖像的誤差率。這可以包括確定必須被糾正的位的數(shù)量。而且，分析所述至少一個(gè)圖像可以包括在整個(gè)圖像上比較圖像中結(jié)構(gòu)的特性(例如，它們的幅度、銳度和/或放大率)。例如，這可以包括確定在圖像一端處至少一個(gè)結(jié)構(gòu)的幅度是否比在圖像相對(duì)端處至少一個(gè)結(jié)構(gòu)的幅度更大。如果是這樣，則這可以表示讀取頭和標(biāo)尺相對(duì)于彼此是傾斜的(例如前后傾斜)。所述輸出可以至少部分地基于確定圖像至少一部分的質(zhì)量是否滿足闕值質(zhì)量。所述闕值質(zhì)量可以被設(shè)置成比所需的圖像質(zhì)量更大，以便從圖像獲取可靠的位置信息。這能有助于確保在讀取頭失效(例如提供不正確的位置讀數(shù)或者不能提供位置讀取)之前采取糾正措施。所述輸出能表示圖像質(zhì)量的水平。因此，這能有助于提供以下測(cè)量，即讀取頭和標(biāo)尺沒有被適當(dāng)設(shè)置的程度以及將發(fā)生讀取頭故障的可能性。例如，所述輸出可以至少部分地基于以下確定，即圖像質(zhì)量滿足最低闕值質(zhì)量的程度。所述輸出可以用來表示如何能改善圖像質(zhì)量。因此，所述輸出能傳遞關(guān)于圖像質(zhì)量如何是次優(yōu)的信息。所述軌道能包括第一類型結(jié)構(gòu)以及至少第二類型結(jié)構(gòu)。所述第一類型結(jié)構(gòu)在圖像中復(fù)制的如何對(duì)于讀取頭和標(biāo)尺的設(shè)置的敏感性比第二類型結(jié)構(gòu)更大。在這種情況下，分析所述至少一個(gè)圖像能包括分析所述第一類型結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)。軌道上的所述第一類型和第二類型結(jié)構(gòu)可以由其相對(duì)尺寸區(qū)別開。例如，第一類型結(jié)構(gòu)可以是在維度中小于第二類型結(jié)構(gòu)的那些結(jié)構(gòu)。因此，分析所述至少一個(gè)圖像能包括分析軌道的至少一個(gè)較小結(jié)構(gòu)。特別地，所述第一類型結(jié)構(gòu)可以是在測(cè)量維度中比第二類型結(jié)構(gòu)更小的結(jié)構(gòu)。正如將要理解的，所述第一類型結(jié)構(gòu)不是必須在所有或任何方面是相同的。例如， 它們可以具有不同的形狀和/或尺寸。如果結(jié)構(gòu)在至少一個(gè)測(cè)量維度中的尺寸小于闕值尺寸，則所述結(jié)構(gòu)可以被識(shí)別成第一類型結(jié)構(gòu)。第二類型結(jié)構(gòu)也不是必須在所有或任何方面是相同的。結(jié)構(gòu)的尺寸如果沿至少一個(gè)測(cè)量維度比闕值尺寸更大，則它可以被識(shí)別為第二類型結(jié)構(gòu)。分析所述至少一個(gè)圖像可以包括將在圖像中復(fù)制的第一類型結(jié)構(gòu)與在圖像中復(fù)制的第二類型結(jié)構(gòu)比較。特別地，這可以包括將圖像中的第一類型結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與圖像中的第二類型結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行比較。選擇地，這可以包括將圖像中第一類型結(jié)構(gòu)的幅度與圖像中第二類型結(jié)構(gòu)的幅度進(jìn)行比較。分析所述至少一個(gè)圖像可以包括對(duì)至少一些結(jié)構(gòu)的至少一部分圖像進(jìn)行傅立葉變換。特別地，分析可以包括大致以結(jié)構(gòu)的空間頻率對(duì)結(jié)構(gòu)的至少一部分圖像進(jìn)行傅立葉變換。選擇地，分析可以包括大致以結(jié)構(gòu)的空間頻率的諧波對(duì)結(jié)構(gòu)的至少部分圖像進(jìn)行傅立葉變換。表示圖像質(zhì)量的參數(shù)可以基于傅立葉變換的量級(jí)。選擇地，分析可以包括對(duì)至少一些結(jié)構(gòu)的圖像的至少一部分進(jìn)行快速傅立葉變換 (FFT)。表示質(zhì)量的參數(shù)可以基于以至少一個(gè)空間頻率FFT的量級(jí)。第一類型結(jié)構(gòu)可以被布置成在軌道中大致是周期性的。在這種情況下，分析所述至少一個(gè)圖像可以包括以第一類型結(jié)構(gòu)的空間頻率對(duì)結(jié)構(gòu)的至少部分圖像進(jìn)行傅立葉變換。這能給出表示至少一個(gè)圖像中第一類型結(jié)構(gòu)幅度的值。分析可以包括對(duì)至少一些結(jié)構(gòu)的至少一部分圖像執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)傅立葉變換。因此，這些可以以一個(gè)或多個(gè)不同頻率進(jìn)行。所使用的至少一些頻率可以涉及所述結(jié)構(gòu)的空間頻率。特別地，所使用的至少一些頻率可以涉及第一類型結(jié)構(gòu)的空間頻率。選擇地，至少一些頻率不涉及結(jié)構(gòu)的空間頻率。例如，如果所述結(jié)構(gòu)的空間頻率不是精確地被知道，則所述方法可以包括評(píng)價(jià)一些空間頻率。 這些可以是圍繞結(jié)構(gòu)的空間頻率估計(jì)的一些空間頻率。在這些情況下，與結(jié)構(gòu)的空間頻率最緊密對(duì)應(yīng)的空間頻率可以具有最大傅立葉變換量級(jí)。該最大量級(jí)的值可以表示在所述至少一個(gè)圖像中結(jié)構(gòu)的幅度。例如，該最大量級(jí)的值可以表示在所述至少一個(gè)圖像中第一類型結(jié)構(gòu)的幅度。正如將要理解的，可以通過具有或不具有第一類型結(jié)構(gòu)而在軌道中編碼絕對(duì)數(shù)據(jù) (從而形成第二類型結(jié)構(gòu))。因此，圖像中第一類型結(jié)構(gòu)的數(shù)目可以根據(jù)讀取頭和標(biāo)尺沿測(cè)量維度的相對(duì)位置而變化。這反過來又干涉來自傅立葉變換的值如何反映至少一個(gè)圖像中結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。因此，所述方法可以包括基于圖像中第一類型結(jié)構(gòu)的數(shù)目而補(bǔ)償傅立葉變換的結(jié)果。所述輸出可以基于參數(shù)，而不僅僅是表示至少部分圖像的質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)。 所述輸出可以基于不同因素的結(jié)合。例如，所述輸出還可以基于讀取頭溫度(例如，如果讀取頭包括溫度傳感器)、動(dòng)力狀態(tài)(例如如果讀取頭包括電池時(shí)電池狀態(tài))、標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)速度以及/或者標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)加速度。因此，可以提供單個(gè)包括所有讀取頭設(shè)置的輸出，其至少部分基于表示圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)。選擇地，所述輸出可以只是基于所述至少一個(gè)參數(shù)。因此，所述輸出可以只是基于所述至少一個(gè)圖像的質(zhì)量。標(biāo)尺可以包括多個(gè)軌道。例如，除了包含限定絕對(duì)位置信息的結(jié)構(gòu)的軌道之外，所述標(biāo)尺可以包括包含限定增量位置信息的結(jié)構(gòu)的第二軌道。選擇地，所述標(biāo)尺僅包括單個(gè)軌道。這提供了特別緊湊的標(biāo)尺。獲得所述圖像可以包括獲取至少一些所述結(jié)構(gòu)的圖像。特別地，這可以包括獲得至少一些結(jié)構(gòu)的快照?qǐng)D像。至少一些結(jié)構(gòu)的圖像可以是至少一些結(jié)構(gòu)的影像。因此，所述讀取頭可以包括至少一個(gè)光學(xué)元件，用于將來自標(biāo)尺的EMR聚焦到傳感器上。合適的光學(xué)元件包括透鏡，例如圓柱透鏡。其它合適的透鏡包括衍射鏡，諸如菲涅耳帶片(FZP)。所述方法可以進(jìn)一步包括分析所述至少一個(gè)圖像以便確定沿至少一個(gè)測(cè)量維度讀取頭和標(biāo)尺的相對(duì)位置。因此，相同的圖像可以被用于確定設(shè)置輸出以及確定定位信息。 所述位置信息可以在設(shè)置信息之前被確定，反之亦然，或者同時(shí)確定它們?？梢酝ㄟ^與讀取頭分離的電路執(zhí)行對(duì)至少一個(gè)圖像的分析。例如，所述至少一個(gè)圖像可以被傳送到讀取頭外面的電路進(jìn)行分析。優(yōu)選地，所述讀取頭包括電路，其被構(gòu)造成分析所述至少一個(gè)圖像。所述電路可以是可編程的或者可以是硬連接的。合適的電路可以包括處理器。正如將要理解的，處理器包括合適的用于處理圖像的裝置并且包括模擬信號(hào)處理器和/或數(shù)字處理器。正如將要理解的，所述處理器可以包括單個(gè)部件或者可以包括多個(gè)彼此協(xié)作的不同部件。所述輸出可以是到電路的信號(hào)。所述電路可以包括處理器。所述電路可以位于讀取頭的外面。在這種情況下，所述電路可以是控制器的一部分。所述控制器可以被構(gòu)造成根據(jù)輸出采取行動(dòng)。例如，所述控制器可以被構(gòu)造成停止編碼器裝置使用在其上的機(jī)器的操作。選擇地，所述輸出包括使用者可檢測(cè)輸出。例如，所述可以包括對(duì)使用者的可視指示。所述讀取頭可以包括輸出裝置，借助該輸出裝置可以提供使用者可檢測(cè)輸出。例如，所述輸出裝置可以包括視覺指示裝置。例如，所述輸出裝置可以包括至少一個(gè)光源。例如，所述輸出裝置可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)。正如將要理解的，可以使用其它輸出。例如，可以使用聲音輸出。而且，可以提供多于一個(gè)的輸出。例如，所述方法可以包括輸出可視指示以及到處理器(例如在讀取頭外面的電路)的輸出。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種絕對(duì)編碼器裝置，其包括標(biāo)尺和讀取頭，所述標(biāo)尺具有限定沿指示一個(gè)測(cè)量維度的絕對(duì)位置信息的結(jié)構(gòu)，所述讀取頭被構(gòu)造成讀取所述結(jié)構(gòu)，其中所述裝置被構(gòu)造成借助讀取頭獲得至少一些結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像；分析所述至少一個(gè)圖像以確定表示圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)；以及至少部分地基于所述至少一個(gè)參數(shù)提供表示標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)設(shè)置的輸出。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于絕對(duì)編碼器裝置的讀取頭，其包括用于獲得至少一些結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像的至少一個(gè)傳感器；電路，其被構(gòu)造成分析所述一個(gè)圖像以確定表示圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)；以及輸出裝置，其至少部分地基于所述至少一個(gè)參數(shù)提供表示標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)設(shè)置的輸出。


現(xiàn)在將參照以下附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)編碼器的示意性等軸測(cè)視圖；圖2是圖1所示絕對(duì)編碼器的光學(xué)部件的示意性視圖；圖3是圖1所示絕對(duì)編碼器的讀取頭的電子部件的示意性視圖；圖4是圖1所示讀取頭的高級(jí)別操作的流程圖；圖5是用于確定設(shè)置信息的第一方法的流程圖；圖6是用于確定設(shè)置信息的第二方法的流程圖；圖7a是圖1所示標(biāo)尺的示意性平面圖；圖7b是來自圖1所示讀取頭的傳感器的最優(yōu)輸出的示意性視圖；圖7c示意性地顯示了來自圖1所示讀取頭的傳感器的次優(yōu)輸出，這是由于讀取頭與標(biāo)尺的不合適的相對(duì)騎跨高度和/或搖擺；以及圖7d是來自圖1所示讀取頭的傳感器的次優(yōu)輸出的示意圖，這是由于讀取頭與標(biāo)尺的不合適的相對(duì)傾斜。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1和圖2，顯示了一種絕對(duì)編碼器2，其包括讀取頭4和標(biāo)尺6。所述讀取頭 4和標(biāo)尺6被分別設(shè)置在第一和第二物體(未示出)上，所述第一和第二物體可以沿著X軸線相對(duì)于彼此移動(dòng)。在所描述的實(shí)施例中，標(biāo)尺6是線性標(biāo)尺。然而，可以理解，標(biāo)尺6可以是其它類型的標(biāo)尺，諸如旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺。而且，標(biāo)尺6僅提供沿單個(gè)維度的測(cè)量信息。然而， 應(yīng)當(dāng)理解，不是必須是這種情況，例如，標(biāo)尺可以提供沿兩個(gè)維度的測(cè)量信息。如圖所示，讀取頭4包括第一光源3。在所述實(shí)施例中，第一光源被安裝在讀取頭4的頂面上，從而當(dāng)使用編碼器2時(shí)它可以容易地被操作者看見。標(biāo)尺6是絕對(duì)標(biāo)尺并且包括軌道7，軌道7具有一系列反射線8和非反射線10，它們垂直于測(cè)量方向X延伸。反射線8和非反射線10以預(yù)定周期(即，限定特定的空間頻率) 大體以交替方式設(shè)置。然而，軌道7缺少選擇的非反射線10，以便形成離散的密語，從而對(duì)軌道7中的絕對(duì)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。這種絕對(duì)標(biāo)尺以及在軌道中如何對(duì)絕對(duì)位置信息進(jìn)行編碼的進(jìn)一步細(xì)節(jié)被描述在國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/GB2002/001629(公開號(hào)W02002/084223) 中，其內(nèi)容以參考的方式被結(jié)合在本文中。標(biāo)尺6僅包括單個(gè)軌道7，但是可以包括多個(gè)軌道。例如，如果期望的話，除了所示軌道之外，還可以提供分離的增量軌道或分離的絕對(duì)軌道。正如將要理解的，作為缺少非反射線10的補(bǔ)充或替代，還可以缺少反射線8，以便在軌道7中對(duì)絕對(duì)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。而且，可以不用添加或者移除反射線8或非反射線 10，而在軌道7中嵌入絕對(duì)位置數(shù)據(jù)。例如，它們之間的線條寬度或者距離可以變化，以便在標(biāo)尺6中嵌入絕對(duì)位置數(shù)據(jù)。而且，不是提供離散的密語，而是嵌入偽隨機(jī)位序列形式的絕對(duì)數(shù)據(jù)(如在歐洲專利No. 0503716中所描述的)。如圖2所示，讀取頭4另外包括發(fā)光二極管(LED)形式的第二光源12、透鏡18、一維CMOS傳感器20以及窗戶22。如圖所示，在所述實(shí)施例中，第一光源3包括三個(gè)不同顏色 (例如，紅，綠和藍(lán))的獨(dú)立控制的發(fā)光二極管。在所述實(shí)施例中，CMOS圖像傳感器20包括單排256個(gè)細(xì)長(zhǎng)像素，其長(zhǎng)度平行于標(biāo)尺上反射線8和非反射線10的長(zhǎng)度延伸。正如將要理解的，可以代替CMOS傳感器使用其它圖像傳感器。例如，可以使用CCD或者光電二極管陣列。而且，可以代替所述一維圖像傳感器使用兩維圖像傳感器。從第二光源12發(fā)射的光線穿過窗戶22并落在標(biāo)尺6上。標(biāo)尺6將光線往回反射通過窗戶22，再穿過透鏡18，透鏡18又將被反射的光線聚焦在CMOS圖像傳感器20上。因此，CMOS圖像傳感器20檢測(cè)標(biāo)尺6的一部分(特別是軌道7)的圖像。參照?qǐng)D3，讀取頭4還包括處理器對(duì)、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 30、電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)或閃存形式的存儲(chǔ)器裝置32以及接口 38。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將要理解的，讀取頭4可以包括其它合適的電子部件，例如放大器、驅(qū)動(dòng)器等，為清楚起見， 在圖3中省略了這些電子部件。第一光源3的三個(gè)LED與處理器M相連，從而它們可以根據(jù)處理器M的要求獨(dú)立地操作。CMOS圖像傳感器20經(jīng)由ADC30與處理器M相連，使得處理器M可以接收穿過 CMOS圖像傳感器20的光線強(qiáng)度的數(shù)字化圖像。CMOS圖像傳感器20還與處理器M直接相連，使得CMOS圖像傳感器20可以被操作以便根據(jù)處理器M的要求對(duì)穿過它的光線強(qiáng)度拍快照。處理器M與存儲(chǔ)器32相連，從而它可以存儲(chǔ)并再獲得數(shù)據(jù)以便用于它的處理(如下面更詳細(xì)描述的)。接口 38與處理器M相連，從而處理器M可以經(jīng)由線路40從外部裝置(未顯示)接收命令并將結(jié)果輸出到外部裝置。參照?qǐng)D4-7，現(xiàn)在將描述絕對(duì)編碼器2的操作。參照?qǐng)D4，將描述操作100的方法的高度概括。該方法開始于步驟102，為讀取頭4通電源。例如，這可以通過打開讀取頭的電源(未顯示)而進(jìn)行。讀取頭4然后在步驟104獲得軌道7的快照?qǐng)D像。這可以響應(yīng)于借助接口 38從外部裝置(例如，控制器)接收的位置要求。選擇地，這可以響應(yīng)于內(nèi)部產(chǎn)生的需求，例如，通過處理器對(duì)，該處理器M被構(gòu)造成要求獲得快照?qǐng)D像以便根據(jù)需要進(jìn)行分析。通過處理器控制第二光源12照明軌道7并且同時(shí)控制CMOS傳感器20和ADC30 以便獲得軌道7的數(shù)字化圖像，讀取頭4獲得快照?qǐng)D像。參照?qǐng)D7 (a)，顯示了軌道7的示意性平面圖，其具有多個(gè)反射線8和非反射線10。 如圖所示，軌道7包括許多窄的結(jié)構(gòu)(例如，由附圖標(biāo)記9表示)和許多寬的結(jié)構(gòu)(例如， 由附圖標(biāo)記11表示)。在所述實(shí)施例中，窄的結(jié)構(gòu)是在測(cè)量維度上其寬度小于反射線8和非反射線10的基本周期的結(jié)構(gòu)，寬的結(jié)構(gòu)是在測(cè)量維度上其寬度等于或大于反射線8和非反射線10的基本周期的結(jié)構(gòu)。然而，這不是必須的，也可以應(yīng)用其它標(biāo)準(zhǔn)來確定什么是寬的結(jié)構(gòu)以及什么是窄的結(jié)構(gòu)。例如，寬的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單地是標(biāo)尺上的那些結(jié)構(gòu)，它們沿測(cè)量維度比標(biāo)尺上的其它結(jié)構(gòu)相對(duì)更大(即，什么被當(dāng)作寬的結(jié)構(gòu)和窄的結(jié)構(gòu)是以相對(duì)的方式被確定的并且取決于所使用的標(biāo)尺的類型)。如圖7(a)所示，寬的結(jié)構(gòu)不需要所有均具有相同的寬度；相反，它們可以具有不同的寬度。在標(biāo)尺6上方設(shè)置讀取頭(在圖7 (a)中未顯示)，使得CMOS檢測(cè)器20能捕獲標(biāo)尺6的圖像。圖像的質(zhì)量可以取決于讀取頭4和標(biāo)尺6的設(shè)置。例如，如果讀取頭4的位置與標(biāo)尺6離得太近或太遠(yuǎn)，和/或如果讀取頭4相對(duì)于標(biāo)尺傾斜(例如圍繞Y-軸線旋轉(zhuǎn))、 滾動(dòng)(例如圍繞X軸線旋轉(zhuǎn))和/或擺動(dòng)(例如圍繞與標(biāo)尺6的平面垂直的軸線(例如Z 軸線)旋轉(zhuǎn))，和/或例如如果標(biāo)尺是臟的，那么圖像的質(zhì)量以及它的沿標(biāo)尺測(cè)量維度提供可靠位置信息的能力就受損害。特別地，這使得讀取頭難以可靠地識(shí)別標(biāo)尺6上的結(jié)構(gòu)并因此難以確定讀取頭4和標(biāo)尺6沿至少一個(gè)測(cè)量維度的精確的相對(duì)位置。例如，參照?qǐng)D7 (b)，其顯示了由讀取頭4的CMOS檢測(cè)器20所獲得和輸出的軌道7 的圖像，讀取頭4相對(duì)于標(biāo)尺6被合適地設(shè)置。在這種情況下，圖像的質(zhì)量是好的，特別是， 在整個(gè)圖像上有好的信號(hào)幅度。特別地，能夠看出，軌道7上窄的結(jié)構(gòu)的幅度％與寬的結(jié)構(gòu)的幅度^大致相等。參照?qǐng)D7(c)，其顯示了由讀取頭4的CMOS檢測(cè)器20所獲得和輸出的軌道7的圖像，讀取頭4相對(duì)于標(biāo)尺具有次優(yōu)的騎跨高度。在這種情況下，圖像的質(zhì)量是差的，特別是， 在整個(gè)圖像上信號(hào)幅度下降，其中窄的結(jié)構(gòu)的幅度％比寬的結(jié)構(gòu)的幅度 顯著下降。圖7c 所示軌道的圖像也是以下情形的圖像，其中讀取頭4和標(biāo)尺6圍繞垂直于標(biāo)尺的軸線(例如，圍繞圖1所示的Z軸線)相對(duì)于標(biāo)尺具有次優(yōu)的角度對(duì)準(zhǔn)。參照?qǐng)D7(d)，其顯示了由讀取頭4的CMOS檢測(cè)器20所獲得和輸出的軌道7的圖像，讀取頭4關(guān)于平行于標(biāo)尺但是垂直于CMOS傳感器陣列長(zhǎng)度的軸線(例如，圍繞圖1所示的Y軸線)相對(duì)于標(biāo)尺具有次優(yōu)的角度對(duì)準(zhǔn)。在這種情況下，圖像的質(zhì)量是差的。特別地，在圖像的一側(cè)(即，由仍然靠近標(biāo)尺的CMOS傳感器獲得的一側(cè))信號(hào)的幅度仍然是強(qiáng)的，但是朝著另一側(cè)(即，由遠(yuǎn)離標(biāo)尺傾斜的CMOS傳感器獲得的一側(cè))下降。而且，窄的結(jié)構(gòu)的幅度比寬的結(jié)構(gòu)的幅度顯著下降。在步驟106，處理器M處理軌道的圖像以便獲取絕對(duì)相對(duì)位置信息，從而確定讀取頭4和標(biāo)尺6的絕對(duì)相對(duì)位置。這可以應(yīng)用已知技術(shù)進(jìn)行，例如應(yīng)用在國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/ GB2002/001629(公開號(hào)冊(cè)2002/08422；3)中描述的技術(shù)。一旦已經(jīng)確定絕對(duì)位置，則在步驟 108輸出所述位置。在步驟110，處理器M處理軌道的圖像以便確定設(shè)置信息。步驟110的細(xì)節(jié)在圖 5和6中(這在下面被描述)更詳細(xì)地顯示。如圖4所示，步驟110與步驟106平行地發(fā)生。然而，不是必須是這種情況，步驟106和110可以串聯(lián)地發(fā)生(步驟106在步驟110之前發(fā)生，反之亦然)。正如將要理解的，不是所獲得的軌道的每個(gè)圖像都需要被處理來確定設(shè)置信息。例如，讀取頭可以被構(gòu)造成僅僅分析每隔一個(gè)的圖像，或者圖像的任何其它順序以便確定設(shè)置信息。而且，讀取頭可以被構(gòu)造成僅僅根據(jù)要求分析圖像及確定設(shè)置信息。一旦已經(jīng)獲得設(shè)置信息，處理器M就控制第一光源3以便根據(jù)在之前步驟110中所獲得的結(jié)果來將設(shè)置信息輸出給使用者。例如，在該實(shí)施例中，當(dāng)在之前步驟110中所獲得的設(shè)置信息表示讀取頭4和標(biāo)尺6沒有被合適地構(gòu)造時(shí)，處理器M可以打開紅色LED，當(dāng)設(shè)置信息表示讀取頭4和標(biāo)尺6被合適地構(gòu)造時(shí)，就打開綠色LED。正如將要理解的，可以以多種不同方式控制紅色、綠色和藍(lán)色LED以便給使用者指示不同的設(shè)置信息。當(dāng)讀取頭4通電時(shí)，循環(huán)地繼續(xù)所述方法并且控制返回步驟104。所述方法一直繼續(xù)，直到關(guān)掉讀取頭4。參照?qǐng)D5，將更詳細(xì)地描述用于確定設(shè)置信息的第一種方法。所述方法包括在步驟202識(shí)別圖像中的一個(gè)或多個(gè)寬的結(jié)構(gòu)，然后在步驟204識(shí)別圖像中的一個(gè)或多個(gè)窄的結(jié)構(gòu)。用于識(shí)別圖像中哪個(gè)是窄的結(jié)構(gòu)以及哪個(gè)是寬的結(jié)構(gòu)的合適的技術(shù)包括測(cè)量所述結(jié)構(gòu)的寬度并且與標(biāo)尺中結(jié)構(gòu)的基本周期相比較。在步驟206，寬的結(jié)構(gòu)的幅度、與窄的結(jié)構(gòu)的幅度％相比較以便獲得幅度比率。 這包括將i)圖像中所有窄的結(jié)構(gòu)的平均幅度除以ii)圖像中所有寬的結(jié)構(gòu)的平均幅度。正如將要理解的，其它技術(shù)也可以被用來比較所述結(jié)構(gòu)。特別地，所述方法可以將僅僅一個(gè)窄的結(jié)構(gòu)(例如具有最小幅度的結(jié)構(gòu))的幅度與僅僅一個(gè)寬的結(jié)構(gòu)的幅度比較。選擇地，所述方法可以將圖像左邊結(jié)構(gòu)的幅度與圖像右邊結(jié)構(gòu)的幅度進(jìn)行比較。在步驟208，所述方法包括將幅度比率與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器32中的闕值進(jìn)行比較以便確定設(shè)置指示器輸出?？梢蕴峁﹥H僅一個(gè)闕值，其值比所需幅度比率更大，以便能從圖像獲取可靠的位置信息。例如，如果幅度比率小于該最小闕值，則這可能表示差質(zhì)量的圖像，并且設(shè)置指示器輸出可以被選擇，使得處理器M將控制第一光源3發(fā)出紅色光線以便警告使用者讀取頭4和標(biāo)尺6沒有被合適地設(shè)置。然而，如果所述幅度比率大于該預(yù)定闕值，則設(shè)置指示器輸出可以被選擇成指示處理器M控制第一光源3發(fā)出綠色光，從而指示使用者讀取頭4和標(biāo)尺6被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。而且，第一光源3可以以不同方式被控制以便給使用者指示不同的設(shè)置狀態(tài)。例如，可以使用光源中LED的照明的不同組合來產(chǎn)生不同顏色和 /或可以控制LED以不同速率閃亮和閃滅，以便發(fā)出信號(hào)表示不同設(shè)置狀態(tài)。這可以通過確定幅度比率超出最小闕值的程度并且相應(yīng)地控制LED而實(shí)現(xiàn)。例如，這可以通過提供多個(gè)闕值而實(shí)現(xiàn)，所述闕值的水平表示圖像質(zhì)量的不同量級(jí)以及因此讀取頭/標(biāo)尺設(shè)置。然后將幅度比率與它們進(jìn)行比較以便確定如何控制LED(例如，如果幅度超出最高闕值，那么發(fā)出綠色光，如果幅度比率降到最高闕值與最低闕值之間，則發(fā)出橙色光，如果幅度比率降至最低闕值之下，則發(fā)出紅色光)。這還可以通過僅僅使用單個(gè)闕值而實(shí)現(xiàn)，并且輸出(例如，顏色、亮度和/或閃動(dòng)頻率)取決于幅度比率高出最低闕值多少。如果期望的話，輸出還可以表示如何可以改善圖像質(zhì)量。例如，確定設(shè)置信息的步驟110可以包括確定幅度比率是否在整個(gè)圖像上改變。如果這樣的話，那么這可以是表示 讀取頭和標(biāo)尺相對(duì)傾斜并且因此輸出可以將這個(gè)指示給使用者。例如，在讀取頭上可以有 LED陣列，它可以被控制以便指示任何傾斜的方向(以及選擇地，傾斜的程度)。因此，所述輸出可以傳遞關(guān)于圖像質(zhì)量如何是次優(yōu)的信息。參照?qǐng)D6，將更詳細(xì)地描述用于確定設(shè)置信息的第二種方法。所述方法包括在步驟 302中以窄的結(jié)構(gòu)的基本空間頻率對(duì)圖像進(jìn)行傅立葉變換。正如將要理解的，可以在構(gòu)建編碼器裝置期間提供基本空間頻率ω，或者可以通過在步驟302之前分析標(biāo)尺的圖像而計(jì)算基本空間頻率ω。然后在步驟304建立傅立葉變換的量級(jí)Α。正如將要理解的，傅立葉變
換提供真實(shí)部@和虛擬部3，并且可以通過以下等式計(jì)算量級(jí)A如)f+pF《勸f或
者+[3(F_)P (1)其中F(GJ)代表以空間頻率ω的傅立葉變換。由于計(jì)算平方根是計(jì)算密集的，所以將要理解優(yōu)選的是使用A2而不是A來確定設(shè)置指示器輸出。在步驟306，所述方法包括將A(或A2)與闕值比較以便確定設(shè)置指示器輸出。正如將要理解的，A(或者A2)依賴于在圖像中獲得的窄的結(jié)構(gòu)的幅度。這又受讀取頭相對(duì)于標(biāo)尺的設(shè)置(這就是將要被確定的)影響。A(或者A2)還依賴于圖像中窄的結(jié)構(gòu)的數(shù)目。因此，如果窄的結(jié)構(gòu)的密度沿著標(biāo)尺有很大變化，則所述方法可以包括對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟襟E。例如，該補(bǔ)償可以通過將A(或A2)除以圖像中窄的結(jié)構(gòu)的數(shù)目而實(shí)現(xiàn)。在所述實(shí)施例中，所述方法涉及大致按照結(jié)構(gòu)的基本空間頻率(特別是窄的結(jié)構(gòu)的基本空間頻率)對(duì)圖像進(jìn)行傅立葉變換。以應(yīng)用傅立葉變換的標(biāo)尺為基礎(chǔ)，所述傅立葉變換可以使用結(jié)構(gòu)的假設(shè)基本空間頻率。即使所述假設(shè)基本頻率不是精確地正確，所述方法仍然能提供圖像質(zhì)量的有用指示。選擇地，結(jié)構(gòu)的所述基本空間頻率可以通過在執(zhí)行傅立葉變換之前分析圖像而確定。這在以下實(shí)施例中是有用的，在該實(shí)施例中，由于騎跨高度 /放大率效應(yīng)，圖像化結(jié)構(gòu)的實(shí)際基本空間頻率顯著地改變。而且，正如將要理解的，不是必須是以下情況大致以結(jié)構(gòu)的基本空間頻率進(jìn)行傅立葉變換。例如，所述方法可以涉及以其它一些頻率進(jìn)行傅立葉變換，例如，以空間頻率的諧波。選擇地，所述方法可以涉及以一個(gè)或多個(gè)頻率進(jìn)行傅立葉變換并且比較以不同空間頻率進(jìn)行的傅立葉變換的量級(jí)。正如將要理解的，圖4中確定設(shè)置信息的步驟110可以包括只是執(zhí)行圖5的方法， 或是只是執(zhí)行圖6的方法。替換地，步驟110可以包括執(zhí)行圖5和圖6兩個(gè)方法并且使?fàn)顟B(tài)指示器輸出以兩個(gè)方法的結(jié)果為基礎(chǔ)。而且，步驟110可以包括首先執(zhí)行方法5和6的其中一個(gè)，并且如果那個(gè)方法不能提供關(guān)于圖像質(zhì)量的確定指示(例如，如果所述結(jié)果接近好圖像和壞圖像之間的邊界線)，則步驟110可以執(zhí)行另一個(gè)方法以便確定設(shè)置指示器輸出。而且，作為上述方法的補(bǔ)充或者代替上述方法，圖4中確定設(shè)置信息的步驟110可以包括其它方法。例如，所述方法可以包括確定圖像中結(jié)構(gòu)的幅度如何在整個(gè)圖像中變化。 例如，參照?qǐng)D7(d)，所述方法可以將在圖像一端的結(jié)構(gòu)幅度與在另一端的結(jié)構(gòu)幅度比較以便確定相對(duì)設(shè)置，例如標(biāo)尺6與讀取頭4之間的相對(duì)傾斜(例如圍繞Y軸線的旋轉(zhuǎn))。如果標(biāo)尺6包括絕對(duì)位置數(shù)據(jù)的冗余度，則圖4中確定設(shè)置信息的步驟110還可以包括對(duì)圖像執(zhí)行誤差檢查和/或誤差糾正。在上述實(shí)施例中，讀取頭4獲得標(biāo)尺的光學(xué)圖像，例如由透鏡在檢測(cè)器上圖像化的標(biāo)尺圖像。然而，正如將要理解的，不是必須是這種情況。例如，標(biāo)尺可以是電磁或者例如是電容標(biāo)尺，并且讀取頭可以借助合適設(shè)置的磁敏式元件或者霍爾傳感器陣列獲得標(biāo)尺的圖像。因此，編碼器裝置不必須是上述光學(xué)編碼器裝置，而是例如可以是電磁、電感或者電容編碼器裝置。所述讀取頭獲得標(biāo)尺的快照?qǐng)D像。然而，不是必須是這種情況。例如，光電陣列可以連續(xù)地提供軌道的圖像。在所述實(shí)施例中，設(shè)置輸出是基于對(duì)僅僅一個(gè)圖像的分析。然而，不是必須是這個(gè)情況，例如可以基于對(duì)由讀取頭獲得的標(biāo)尺的多個(gè)圖像的分析。例如，對(duì)于多個(gè)圖像的每一個(gè)可以獲得單獨(dú)的設(shè)置數(shù)據(jù)，并且從對(duì)每個(gè)圖像所獲得的設(shè)置數(shù)據(jù)的平均值可以確定設(shè)置輸出信號(hào)。在所述實(shí)施例中，使用相同的圖像來確定位置信息(在步驟106)和設(shè)置信息(步驟110)。然而，不是必須是這種情況?？梢垣@得并使用軌道7的單獨(dú)的圖像?？梢酝ㄟ^相同的檢測(cè)器裝置獲得所述單獨(dú)圖像。選擇地，可以使用不同的檢測(cè)器裝置。而且，正如將要理解的，不是必須確定絕對(duì)位置。例如，可以作為在需要任何位置確定之前執(zhí)行的設(shè)置常規(guī)的一部分實(shí)施所述方法。作為上述給使用者提供可檢測(cè)設(shè)置輸出的補(bǔ)充或者替換，可以提供其它類型的輸出。例如，可以為與讀取頭通訊的的控制器提供表示圖像質(zhì)量的輸出。然后所述控制器根據(jù)輸出決定是否停止或繼續(xù)使用編碼器裝置的機(jī)器的操作。
權(quán)利要求
1.一種操作絕對(duì)編碼器裝置的方法，所述編碼器裝置包括標(biāo)尺和讀取頭，所述標(biāo)尺具有沿至少一個(gè)測(cè)量維度限定絕對(duì)位置信息的結(jié)構(gòu)，所述讀取頭被構(gòu)造成讀取所述結(jié)構(gòu)，所述方法包括獲得限定絕對(duì)位置信息的至少一些結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像；分析所述至少一個(gè)圖像以便確定表示所述圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)；以及至少部分基于所述至少一個(gè)參數(shù)提供表示所述標(biāo)尺與所述讀取頭的相對(duì)設(shè)置的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述至少一個(gè)參數(shù)只是基于所述至少一個(gè)圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，分析所述至少一個(gè)圖像包括分析所述圖像中至少一些結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
4.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，其中分析所述至少一個(gè)圖像包括分析所述至少一個(gè)圖像中至少一些結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中分析所述至少一個(gè)圖像包括分析所述至少一個(gè)圖像中至少一些結(jié)構(gòu)的幅度。
6.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，其中所述軌道包括第一類型結(jié)構(gòu)和至少第二類型結(jié)構(gòu)，所述第一類型結(jié)構(gòu)的圖像質(zhì)量對(duì)于讀取頭與標(biāo)尺的相對(duì)布置更敏感，并且確定所述至少一個(gè)參數(shù)包括分析所述第一類型結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中至少沿所述至少一個(gè)測(cè)量維度所述第一類型結(jié)構(gòu)比所述第二類型結(jié)構(gòu)更小。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中分析所述至少一個(gè)圖像包括將所述第一類型結(jié)構(gòu)與所述第二類型結(jié)構(gòu)比較。
9.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，其中分析所述至少一個(gè)圖像包括對(duì)所述圖像的至少一部分進(jìn)行傅立葉變換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括以與所述第一類型結(jié)構(gòu)的空間頻率相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)頻率執(zhí)行圖像的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)傅立葉變換。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中表示所述圖像質(zhì)量的參數(shù)基于至少一個(gè)傅立葉變換的量級(jí)。
12.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，其中分析所述至少一個(gè)圖像包括分析所述至少一個(gè)圖像中至少一些結(jié)構(gòu)的方位。
13.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，其中所述輸出只是基于所述至少一個(gè)參數(shù)。
14.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，其中所述編碼器裝置是光學(xué)編碼器裝置。
15.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，其中所述標(biāo)尺僅包括單個(gè)軌道。
16.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括分析所述至少一個(gè)圖像以確定沿所述至少一個(gè)測(cè)量維度所述讀取頭與所述標(biāo)尺的相對(duì)位置。
17.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，所述讀取頭包括電路，所述電路被構(gòu)造成確定所述至少一個(gè)參數(shù)。
18.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，所述讀取頭包括一輸出裝置，并且基于所述至少一個(gè)參數(shù)的所述輸出是經(jīng)由所述輸出裝置輸出的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述輸出裝置包括可視指示裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述輸出裝置包括發(fā)光二極管。
21.根據(jù)前面任何權(quán)利要求所述的方法，其中所述輸出至少部分地基于確定所述圖像質(zhì)量是否滿足一闕值質(zhì)量。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述輸出是表明所述圖像質(zhì)量的水平。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法，其中所述闕值質(zhì)量大于所需圖像質(zhì)量以便從圖像獲取可靠的位置信息。
24.一種絕對(duì)編碼器裝置，包括標(biāo)尺和讀取頭，所述標(biāo)尺具有沿至少一個(gè)測(cè)量維度限定絕對(duì)位置信息的結(jié)構(gòu)，所述讀取頭被構(gòu)造成讀取所述結(jié)構(gòu)，其中所述裝置被構(gòu)造成借助所述讀取頭獲得至少一些結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像；分析所述至少一個(gè)圖像以確定表示所述圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)；以及至少部分地基于所述至少一個(gè)參數(shù)提供表示所述標(biāo)尺和所述讀取頭的相對(duì)設(shè)置的輸出。
25.一種用于絕對(duì)編碼器裝置的讀取頭，包括用于獲得至少一些結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像的至少一個(gè)傳感器；電路，其被構(gòu)造成分析所述至少一個(gè)圖像以確定表示所述圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)；以及輸出裝置，其至少部分地基于所述至少一個(gè)參數(shù)來提供表示所述標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)設(shè)置的輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種操作絕對(duì)編碼器裝置的方法，所述編碼器裝置包括標(biāo)尺和讀取頭，所述標(biāo)尺具有沿至少一個(gè)測(cè)量維度限定絕對(duì)位置信息的結(jié)構(gòu)，所述讀取頭被構(gòu)造成讀取所述結(jié)構(gòu)。所述方法包括獲得限定絕對(duì)位置信息的至少一些結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像；分析所述至少一個(gè)圖像以便確定表示所述圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)；以及至少部分基于所述至少一個(gè)參數(shù)提供表示所述標(biāo)尺與所述讀取頭的相對(duì)設(shè)置的輸出。
文檔編號(hào)G01D5/347GK102197282SQ200980143126
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者伊恩·羅伯特·戈登-印格拉姆, 安德魯·保羅·格里布爾 申請(qǐng)人:瑞尼斯豪公司