[发明专利]一种绝对式光栅尺及位移测量方法

摘要

本发明实施例公开了一种绝对式光栅尺及位移测量方法。绝对式光栅尺包括光源、透镜组、信号处理器及图像传感器阵列。透镜组将光源出射的光束进行准直和聚焦后，出射至图像传感器阵列；图像传感器阵列采集光信息，并将光信息转化为电信息发送至信号处理模块；信号处理器对电信息进行模数转化，得到图像传感器阵列中各光敏元的灰度值，并从各灰度值中选取最大灰度值，最大灰度值对应的目标光敏元位置为目标光斑位置；根据预存的图像传感器排列顺序及各图像传感器中各光敏元的编排信息，获取目标光敏元位置值，根据目标光敏元位置值计算目标光斑的绝对位置测量值。本申请利用图像传感器阵列代替绝对码道，节省了制造成本，提高了测量精度和响应速度。

主权项

1.一种绝对式光栅尺，其特征在于，包括读数头和光栅主尺；所述读数头包括光源、透镜组及信号处理器；所述光栅主尺为图像传感器阵列；其中，所述透镜组用于将所述光源出射的测量光束进行准直和聚焦后，出射至所述图像传感器阵列，聚焦后的目标光斑直径小于图像传感器的光敏元中心距；所述图像传感器阵列用于采集所述测量光束的光信息，并将所述光信息转化为电信息发送至所述信号处理器；所述信号处理器用于对所述电信息进行模数转化，以得到所述图像传感器阵列中各光敏元的灰度值，并从各灰度值中选取最大灰度值，所述最大灰度值对应的目标光敏元位置为所述目标光斑位置；根据预存的图像传感器排列顺序及每个图像传感器中各光敏元的编排信息，获取所述目标光敏元位置值，根据所述目标光敏元位置值计算所述目标光斑的绝对位置测量值；所述根据所述目标光敏元位置值计算所述目标光斑的绝对位置测量值包括：获取所述图像传感器阵列的光敏元像素中心距；根据下述公式计算所述目标光斑的绝对位置测量值：s＝x_i*d；式中，s为所述目标光斑的绝对位置测量值；d为光敏元像素中心距；x_i为所述目标光敏元位置值。