[发明专利]绝对位置码及其识读装置

权利要求书

1.一种绝对位置码，其特征在于：所述绝对位置码(1)为矩形，包括位置线(11)、基准线(12)及位置码载体(13)；所述绝对位置码(1)两侧边沿线为s和r，所述基准线(12)与所述绝对位置码(1)的两侧边沿线s和r垂直相交于O点和P点，所述基准线(12)OP线长就是所述绝对位置码(1)单元长度；所述位置线(11)一端与所述基准线(12)相交于O点成θ角，另一端与所述绝对位置码(1)另一侧边沿线r相交于Q点，形成直角三角形OPQ。

2.根据权利要求1所述的绝对位置码，其特征在于：所述绝对位置码能够连续无缝连接，序号为n和n+1的两个绝对位置码(1)连接规则：序号为n的绝对位置码一侧边沿线r与序号为n+1的绝对位置码一侧边沿线s重合，并且它们的基准线(12)同在一条直线上，虚线x为两个相邻的绝对位置码边沿线重合线。

3.根据权利要求2所述的绝对位置码，其特征在于：还包括条形码(10)，所述条形码(10)的码值是所述绝对位置码(1)的序号，构成所述条形码(10)的线条与所述基准线(12)平行，与所述绝对位置码(1)两侧边沿线s和r垂直相交。

4.根据权利要求3所述的绝对位置码，其特征在于：所述条形码(10)的码值连续递增或连续递减。

5.根据权利要求1所述的绝对位置码，其特征在于：所述位置码载体(13)与所述绝对位置码(1)中的所有线条成最大的灰度差，所述位置码载体(13)为白色，所述绝对位置码(1)中的所有线条为黑色。

6.一种双列影像传感器，其特征在于：所述双列影像传感器是权利要求1至5任意一项绝对位置码的识读装置，所述双列影像传感器(2)包括驱动识读电路(20)、传感器电路(23)、透镜A(26)、透镜B(27)、光源(29)、玻璃(2a)及结构体(28)；所述驱动识读电路(20)含有ADC模数转换电路(21)和连接器(22)，所述连接器(22)与所述传感器电路(23)连接；所述传感器电路(23)里侧并列贴装有影像传感芯片A(24)和影像传感芯片B(25)，影像传感芯片由线阵CCD或CMOS芯片拼接而成；所述透镜A(26)和所述透镜B(27)安装在所述影像传感芯片A(24)和所述影像传感芯片B(25)受光面一侧，并且所述透镜A(26)和所述透镜B(27)的聚焦点正好落在对应的所述影像传感芯片A(24)和所述影像传感芯片B(25)的像素受光中心面上；所述透镜A(26)和所述透镜B(27)另一端的侧边装有所述光源(29)，所述光源(29)透过所述玻璃(2a)照射到所述绝对位置码(1)上，并且所述透镜A(26)和所述透镜B(27)靠近所述玻璃(2a)一侧聚焦点正好落在绝对位置码(1)上。

7.根据权利要求6所述的双列影像传感器，其特征在于：所述透镜A(26)和所述透镜B(27)是由多个柱状透镜紧密排列而成的条状透镜。

8.根据权利要求6所述的双列影像传感器，其特征在于：a和b分别是所述影像传感芯片A(24)和所述影像传感芯片B(25)对应的扫描线，扫描线a和b与所述基准线(12)垂直，与所述位置线(11)成一小角90°-θ；所述绝对位置码(1)中所有线条的宽度要大于所述影像传感芯片A(24)和所述影像传感芯片B(25)的像素元间距；所述绝对位置码(1)的长度即所述基准线(12)的长度为OP，所述影像传感芯片A(24)和影像传感芯片B(25)像素元中心间距为d，为避免扫描线a和扫描线b同时扫描到连接线x处，d不能是OP的整数倍。

9.根据权利要求8所述的双列影像传感器，其特征在于：扫描线a与所述位置线(11)、所述基准线(12)分别相交于M、N，所述影像传感芯片A(24)工作时将每个像素元的感光量转化成电平信号，经所述ADC模数转换电路(21)转换成数字，这些数据经过非线性修正，成为像素元量化值m1、...m16...n1、n2；所述影像传感芯片A(24)上投影的面积中间线G就是测量位置，每个像素元的投影面积用量化值的补数β(f-m)表示，f为ADC满量程，m是该像素元的量化值，β为常数，则投影在像素元上每移动一个像素元间距i，在G线两侧引起投影面积变化都是一个像素元面积，则i与量化值的补数关系为i＝β(f-0)＝βf，设N点位置为x，M点位置为y，绝对位置为z，QP线长为q，所述位置码(1)序号为n，长度为OP＝u，设所述影像传感芯片A(24)和所述影像传感芯片B(25)分辨率为g，所述ADC模数转换电路(21)满程量化值为f，设基准线投影在传感芯片上第一个非f量化值像素元序号为N1，最后非f量化值像素元序号为Nj,中间像素元序号为Nc,n1...nj为对应像素元量化值；设位置线投影在传感芯片上第一个非f量化值像素元序号为M1，最后非f量化值像素元序号为Mk，中间像素元序号为Mc，m1...mk为对应像素元量化值，则计算公式如下：

Nc＝[(N1+β(f-n1)/βf+N2+β(f-n2)/βf+...+Nj+β(f-nj)/βf)/j]

＝[(N1+N2+...+Nj+(f*j-n1-n2-...-nj)/f)/j]

Mc＝[(M1+β(f-m1)/βf+M2+β(f-m2)/βf+...+Mk+β(f-mk)/βf)/k]

＝[(M1+M2+...+Mk+(f*k-m1-m2-...-mk)/f)/k]

x＝[Nc*βf+β(f-n1+f-n2+...+f-nj)/2-β(f-n1+f-n2+...+f-n(Nc-N1))]

＝[Nc*βf+β(f*j-n1-n2-...-nj)/2-β(f*(Nc-N1)-n1-n2-...-n(Nc-N1))]

y＝[Mc*βf+β(f-m1+f-m2+...+f-mk)/2-β(f-m1+f-m2+...+f-m(Mc-M1))]

＝[Mc*βf+β(f*k-m1-m2-...-mk)/2-β(f*(Mc-M1)-m1-m2-...-m(Mc-M1))]

z＝(n-1)*u+u*MN/QP

＝(n-1)*u+u*(y-x)/(q*g/25.4*βf)。