[发明专利]绝对位置码及其识读装置

说明书

本发明提供了一种绝对位置码，绝对位置码为矩形，所述绝对位置码包括条形码、位置线、基准线及位置码载体。识读装置，其特征在于：所述识读装置为双列影像传感器，所述双列影像传感器包括两个影像传感芯片、两个透镜、两个光源。识读装置，其特征在于：所述识读装置为单列影像传感器，所述单列影像传感器包括两个影像传感芯片、一个透镜、一个光源。本发明绝对位置码，以其结构简洁、易加工、易识读、易连接、抗污能力强，充分利用线阵影像传感器高分辨率高光敏特性来提高分辨率和精度，大大降低成本，绝对值型旋转编码器和绝对值型光栅尺有望得到普遍应用。

技术领域

本发明涉及绝对位置测量技术和线阵影像传感器(即CCD或CIS)技术领域，特别是绝对位置码的构成和连接规则及其识读方法与线阵影像传感器扫描技术相结合的领域。

背景技术

现有的旋转光电编码器和直线光栅尺有四个瓶颈需要突破：1.高分辨率高成本；2.绝对值型高成本；3.玻璃光栅尺标尺物理连接高成本；4.抗污能力差。

发明内容

为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种绝对位置码，绝对位置码为矩形，所述绝对位置码包括条形码、位置线、基准线及位置码载体，所述绝对位置码两侧边沿线s和r之间距离为u，所述绝对位置码分成五个区域，两个空白区、两个过度区和一个有效区，所述绝对位置码上所有线条都在过渡区和有效区内，空白区长度为c，过渡区长度为h，有效区长度为v，并且0<c+h≤u/4，u>v≥u/2；所述条形码的码值就是所述绝对位置码的序号，构成所述条形码的线条与所述基准线平行，所述基准线两边延长线与所述绝对位置码的两侧边沿线s和r垂直相交于O点和P点，所述位置线一端延长线过O点，另一端延长线与所述绝对位置码边沿线r相交于Q点，形成直角三角形OPQ；所述位置线用于位置测量。

作为本发明的进一步改进，所述绝对位置码连续无缝连接成单列绝对位置码，所述绝对位置码连接规则：序号为n的所述绝对位置码一侧边沿线r与序号为n+1的所述绝对位置码一侧边沿线s重合，并且它们的所述基准线同在一条直线上；同理序号为n+1、n+2、n+3…可进行无缝连接成所述单列绝对位置码，相邻所述条形码的码值递增或递减，虚线x为两个相邻的所述绝对位置码边沿线重合线。

作为本发明的进一步改进，所述单列绝对位置码物理连接时，连接误差w小于±(c+h)/2即可，w为所述绝对位置码单元长度与物理连接处相邻两个所述绝对位置码中心线距离之差。

作为本发明的进一步改进，两条所述单列绝对位置码平行并列且在检测方向相差u/2距离，构成双列绝对位置码。

作为本发明的进一步改进，所述双列绝对位置码物理连接误差w小于±(c+h)/2即可，w为所述绝对位置码单元长度与物理连接处相邻两个所述绝对位置码中心线距离之差。

作为本发明的进一步改进，所述识读装置为双列影像传感器，所述双列影像传感器包括两个影像传感芯片、两个透镜、两个光源，所述两个影像传感芯片平行设置，所述两个透镜平行，所述两个光源平行，所述两个透镜一侧聚焦分别落在所述单列绝对位置码上，形成扫描线a和扫描线b；另一侧聚焦分别落在所述两个影像传感芯片上，形成影像在传感芯片上的投影，扫描线a到扫描线b的距离为d，d与所述绝对位置码单元长度u的关系为：d＝n*u+i，n＝0，1，2，3，....并且2(c+h)≤i≤v；扫描线a不在有效区时扫描线b有效，扫描线a测量位置Za与扫描线b测量位置Zb关系为Za＝Zb-d；当所述单列绝对位置码有物理连接，并且扫描线a扫描线b在接续的所述单列绝对位置码上时，Za＝Za+w，Za＝Zb-d+w。

作为本发明的进一步改进，c＝u/8，h＝u/8，v＝i＝u/2。

作为本发明的进一步改进，所述双列影像传感器为透射式双列影像传感器或反射式双列影像传感器。