CN100340416C

CN100340416C - 校正装置与方法和具有校正装置的喷墨打印机

Info

Publication number: CN100340416C
Application number: CNB2004100032460A
Authority: CN
Inventors: 洪浩峰; 李俊仁
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: Jiyong Technology Co Ltd
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: CN1647940A

Abstract

一种校正装置与方法和具有校正装置的喷墨打印机，适用于处理编码尺的编码器所输出的相位信号，根据编码器本身特性不同，如周期不均匀或相位偏移，或机构组装上的公差和其它相关组件不完美，使用编码器信号的第一或第二相位信号，选择校正电路以控制喷墨打印机马达的速度和位置。校正装置包括一第一电路，耦接第一和第二相位信号，以产生第一和第二脉冲信号所组成的第一处理信号，第二电路耦接所述第一及第二相位信号其中之一，以产生第二处理信号，第三电路耦接第一及第二相位信号其中之一，以产生一第三处理信号，一选择器根据第一处理信号，而选择第一、第二或第三电路，并提供第一、第二或第三处理信号控制喷墨打印机马达速度或检测打印位置。

Description

校正装置与方法和具有校正装置的喷墨打印机

技术领域

本发明涉及一种校正装置与方法和具有校正装置的喷墨打印机，特别是涉及有关控制马达速度或检测打印位置的一种校正装置与方法和具有校正装置的喷墨打印机。

背景技术

目前市售打印机所使用的编码器，因制造方式的不同及成本的考虑，并非所输出皆为周期均匀或相差90度的相位波形，为使各种不同输出特性的编码器皆可产生良好的应用波形而使用校正电路，以实现适当的速度控制和位置检测，然而一般使用的校正电路并无法有效降低因编码器输出特性的不完美，或机构组装上的公差，以及其它相关组件不完美所可能造成生产制造成本的损耗，且因编码器输出特性的不完美所造成打印位置的偏差，以致无法提升打印品质。

Tektronix在美国专利5,170,416“Encoder duty-cycle correction”中提出，当编码器在编码条上移动，将产生逻辑上高/低(Logic high/low)电平的变化。因编码器本身特性所产生出的高/低电平的周期并不均匀(dutycycle imperfect)，故使用编码器的其中一个相位信号，并信号电平固定方向的转态(高至低/低至高)点的第一信号，由第一信号经由时间累加得到其周期，经由一除法电路得到正比于第一信号累加周期的第二信号，第一信号和第二信号经校正后，得到高/低电平周期一致的编码器信号。

本发明考虑各种不同编码器输出波形，提出实际的可选择的校正电路设计及方法，具有实际应用上的弹性，并可有效降低因编码器输出特性的不完美，或机构组装上的公差，或其它相关组件不完美所可能造成生产制造成本的损耗，还可提升打印的品质。

发明内容

有鉴于此，本发明主要目的是提供一校正装置与方法和具有校正装置的喷墨打印机，特别是用以控制马达速度或检测打印位置的一种校正装置与方法和具有校正装置的喷墨打印机。

为实现所述目的，本发明提出一种校正装置与方法和具有校正装置的喷墨打印机，适用于处理一编码尺(encoder strip)的编码器所输出的第一和第二相位信号，该第一和第二相位信号的电平周期性地变化。校正装置包括一第一电路耦接第一和第二相位信号，用以产生一第一和一第二脉冲信号所组成的一第一处理信号；其中，第一和第二脉冲信号分别对应第一和第二相位信号的电平变化而交替地产生、一第二电路耦接第一及第二相位信号其中之一，用以产生一第二处理信号；其中，第二处理信号对应于第一或第二相位信号的电平变化而产生、一第三电路耦接第一及第二相位信号其中之一，用以产生一第三处理信号；其中，第三处理信号对应于第一或第二相位信号的电平由一第一电平变化至一第二电平时而产生、以及一选择器，根据所述第一处理信号，而选择第一、第二或第三电路用以控制马达速度或检测打印位置。

为使本发明的所述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举若干较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1表示本发明的第一实施例校正装置的方块图。

图2表示本发明的第一实施例第一电路的电路图。

图3表示本发明的第一实施例第二电路的方块图。

图4表示本发明的第一实施例第三电路的方块图。

图5表示本发明的第一实施例编码器输出的第一波形图。

图6表示本发明的第一实施例编码器输出的第二波形图。

图7表示本发明的第一实施例编码器输出的第三波形图。

图8表示本发明的第二实施例具有校正装置的喷墨打印机的方块图。

图9表示本发明的第三实施例校正方法的流程图。

附图符号说明

10-编码尺，20-编码器，30-校正装置，302-第一电路，304-第二电路，306-第三电路，308-选择器，40-速度控制电路，50-位置检测控制电路，60-马达，3022-第一单稳态检测电路，3024-第二单稳态检测电路，3026-或门(or gate)，3028，3030-D型触发器，3032，3034-异或门(xor gate)，3042-第三单稳态检测电路，3044-第一上数计数器，3046-第一寄存器，3048-第一除法电路，3050-第一下数计数器，3052-第一零检测器，3062-第四单稳态检测电路，3064-第二上数计数器，3066-第二寄存器，3068-第二除法电路，3070-第二下数计数器，3072-第二零检测器，A₁-第一相位信号，B₁-第二相位信号，L₁-第一脉冲信号，L₂-第二脉冲信号，S₁-第一处理信号，S₂-第二处理信号，S₃-第三处理信号，V₁-第一计数值，V₂-第二计数值，V₃-第三计数值，V₄-第四计数值，Z₁-第一零检测信号，Z₂-第二零检测信号，PD₁-第一间隔时间，PD₂-第二间隔时间，PD₃-第三间隔时间，PD₄-第四间隔时间，第一选择信号N₁，第二选择信号N₂，第三选择信号N₃。

具体实施方式

实施例一：

图1表示本发明的第一实施例校正装置的方块图，如图1所示，一种校正装置30，适用于处理一编码尺(encoder strip)10的编码器20所输出的一第一相位信号A₁和一第二相位信号B₁，第一相位信号A₁和第二相位信号B₁的电平周期性地变化，校正装置30包括：一第一电路302、一第二电路304、一第三电路306、以及一选择器308。

校正装置30的工作原理如下所述；图2表示本发明的第一实施例第一电路302的电路图；如图2所示，第一电路302至少包括一第一单稳态(one-shot circuit)检测电路3022、一第二单稳态检测电路3024、以及一或门(or gate)3026，其中，第一单稳态检测电路3022包括一D型触发器3028和一异或门(xor gate)3032用以检测所述第一相位信号A₁的上缘和下缘，以得到一第一脉冲信号L₁，第二单稳态检测电路3024包括一D型触发器3030和一异或门(xor gate)3034用以检测所述第二相位信号B₁的上缘和下缘，以得到一第二脉冲信号L₂，其中，第一脉冲信号L₁和第二脉冲信号L₂分别对应第一相位信号A₁和第二相位信号B₁的电平变化而交替地产生，或门(orgate)3026耦接第一单稳态检测电路3022和第二单稳态检测电路3024的输出，用以产生一第一处理信号S₁。

图3表示本发明的第一实施例第二电路的方块图；如图3所示，第二电路304至少包括一第三单稳态(one-shot circuit)检测电路3042，只检测第一相位信号A₁和第二相位信号B₁其中之一的上缘和下缘，以得到第一处理信号S₁，第一处理信号S₁用以重置(reset)一第一上数计数器3044，并将第一上数计数器3044输出的一第一计数值V₁转存至一第一寄存器3046、一第一除法电路(在此实施例中，例如为除以2)3048耦接第一寄存器3046，用以将第一计数值V₁÷2而输出一第二计数值V₂、以及一第一下数计数器3050耦接第一除法器3048，当第一下数计数器3050计数第二计数值V₂至零时，则输出一第一零检测信号Z₁控制一第一零检测器3052输出第二处理信号S₂，其中，第二处理信号S₂为第一处理信号S₁的周期减半，且对应于第一相位信号A₁或第二相位信号B₁的电平变化而产生。

图4表示本发明的第一实施例第三电路的方块图，如图4所示，第三电路306至少包括一第四单稳态(one-shot circuit)检测电路3062，只检测第一相位信号A₁和第二相位信号B₁其中之一的上缘或下缘，以得到第一处理信号S₁，第一处理信号S₁用以重置(reset)一第二上数计数器3064，并将第二上数计数器3064输出的一第三计数值V₃转存至一第二寄存器3066、一第二除法电路(在此例中如为除以4)3068耦接第二寄存器3066，用以将第三计数值V₃÷4而输出一第四计数值V₄、以及一第二下数计数器3070耦接第二除法器3068，当第二下数计数器3070计数第四计数值V₄至零时，则输出一第二零检测信号Z₂控制一第二零检测器3072输出第三处理信号S₃，其中；第三处理信号S₃为第一处理信号S₁的周期减为四分之一，且对应于第一相位信号A₁或第二相位信号B₁的电平变化而产生。

选择器308根据第一处理信号S₁，从连续且相邻的第一脉冲信号L₁和第二脉冲信号L₂中，取得一第一间隔时间PD₁、第二间隔时间PD₂、第三间隔时间PD₃及第四间隔时间PD₄；图5表示本发明的第一实施例编码器输出的第一波形图，如图5所示，当第一间隔时间PD₁、第二间隔时间PD₂、第三间隔时间PD₃及第四间隔时间PD₄相等，则输出一第一选择信号N₁选择第一电路302；图6表示本发明的第一实施例编码器输出的第二波形图，如图6所示，当第一间隔时间PD₁和第二间隔时间PD₂之和(PD₁+PD₂)等于第三间隔时间PD₃及第四间隔时间PD₄之和(PD₃+PD₄)，则输出一第二选择信号N₂选择第二电路304；图7表示本发明的第一实施例编码器输出的第三波形图，如图7所示，在其它情形下，则输出一第三选择信号N₃选择第三电路306。

实施例二：

图8表示本发明的第二实施例具有校正装置的喷墨打印机的方块图；其校正装置30的原理如第一实施例所示，如图8所示，不同之处在于具有校正装置的喷墨打印机还包括一编码尺(encoder strip)10、一编码器20，可于编码条上移动以输出一第一相位信号A₁和第二相位信号B₁，第一相位信号A₁和第二相位信号B₁的电平周期性地变化、一速度控制电路40耦接选择器308，依据第一处理信号S₁、第二处理信号S₂或第三处理信号S₃而控制喷墨打印机马达的速度、以及一位置检测控制电路50耦接选择器308，依据第一处理信号S₁、第二处理信号S₂或第三处理信号S₃而进行检测及控制喷墨打印机马达60的位置。

实施例三：

图9表示本发明的第三实施例校正方法的流程图；如图9所示，校正方法适用于处理一编码尺(encoder strip)10的编码器20所输出的一第一相位信号A₁和第二相位信号B₁，第一相位信号A₁和第二相信号B₁的电平周期性地变化，所述校正方法包括：依据第一相位信号A₁和第二相位信号B₁，产生一第一脉冲信号L₁和第二脉冲信号L₂所组成的一第一处理信号S₁；其中，第一脉冲信号L₁和第二脉冲信号L₂分别对应于所述第一相位信号A₁和第二相位信号B₁的电平变化而交替产生。

对第一处理信号S₁，从连续且相邻的第一脉冲信号L₁和第二脉冲信号L₂中，取得一第一间隔时间PD₁、第二间隔时间PD₂、第三间隔时间PD₃及第四间隔时间PD₄；其中，当第一间隔时间PD₁、第二间隔时间PD₂、第三间隔时间PD₃及第四间隔时间PD₄相等，则以第一处理信号S₁提供给一电子装置作为控制速度和检测位置的输出信号；当第一间隔时间PD₁和第三间隔时间PD₃之和等于第二间隔时间PD₂及第四间隔时间PD₄之和，依据第一相位信号A₁和第二相位信号B₁其中之一，并对应于第一相位信号A₁和第二相位信号B₁其中之一的电平变化而产生一第二处理信号S₂，提供给一电子装置作为控制速度和检测位置的输出信号，其中，第二处理信号S₂为第一处理信号S₁的周期减半。

其它情形下，依据第一相位信号A₁和第二相位信号B₁其中之一，对应于第一相位信号A₁和第二相位信号B₁其中之一的电平由一第一电平变化至一第二电平时，产生一第三处理信号S₃，提供给一电子装置作为控制速度和检测位置的输出信号，其中，第三处理信号S₃为第一处理信号S₁的周期减四分之一。

综上所述，本发明有以下优点：

1.使用可选择的电路，具有设计上的弹性，并可有效降低因编码器输出特性的不完美，或机构组装上的公差，或其它相关组件不完美所可能造成生产制造成本的损耗，以提升经济效益。

2.在喷墨打印机的应用上，利用校正电路所产生出来的波形，不仅可用来带动喷墨头的直流马达的速度控制，亦可作为喷墨信号产生改善因编码器信号的不完美所造成打印位置的偏差，以提升打印的品质。

虽然本发明已以三个较佳的实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更动和润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims

1.一种校正装置，适用于处理一编码尺的编码器所输出的一第一和一第二相位信号，所述第一和第二相位信号的电平周期性地变化，所述校正装置包括：

一第一电路，耦接所述第一和第二相位信号，用以产生一第一和一第二脉冲信号所组成的一第一处理信号，其中，所述第一和第二脉冲信号分别对应所述第一和第二相位信号的电平变化而交替地产生；

一第二电路，耦接所述第一及第二相位信号其中之一，用以产生一第二处理信号，其中，所述第二处理信号对应于所述第一或第二相位信号的电平变化而产生；

一第三电路，耦接所述第一及第二相位信号其中之一，用以产生一第三处理信号，其中，所述第三处理信号对应于所述第一或第二相位信号的电平由一第一电平变化至一第二电平时产生；

一选择器，根据所述第一处理信号，而选择所述第一、第二或第三电路。

2.如权利要求1所述的校正装置，其中，所述选择器根据所述第一处理信号，从连续且相邻的所述第一和第二脉冲信号中，取得一第一、第二、第三及第四间隔时间，其中，当所述第一、第二、第三及第四间隔时间相等时，则输出一第一选择信号选择所述第一电路；当所述第一和第三间隔时间之和等于所述第二及第四间隔时间之和时，则输出一第二选择信号选择所述第二电路，在其它情形下，则输出一第三选择信号选择所述第三电路。

3.如权利要求1所述的校正装置，其中，所述第一电路至少包括一第一单稳态检测电路、一第二单稳态检测电路、以及一或门，所述第一单稳态检测电路用以检测所述第一相位信号的上缘和下缘，以得到一第一脉冲信号；所述第二单稳态检测电路用以检测所述第二相位信号的上缘和下缘，以得到一第二脉冲信号，且所述或门耦接所述第一和第二单稳态检测电路，用以产生所述第一处理信号。

4.如权利要求1所述的校正装置，其中，所述第二电路至少包括一第三单稳态检测电路，只检测所述第一和第二相位信号其中之一的上缘和下缘，以得到所述第一处理信号，所述第一处理信号用以重置一第一上数计数器，并将所述第一上数计数器输出的一第一计数值转存至一第一寄存器、一第一除法电路耦接所述第一寄存器，用以将所述第一计数值除以一第一值，而输出一第二计数值、以及一第一下数计数器耦接所述第一除法器，当所述第一下数计数器计数所述第二计数值至零时，则输出一第一零检测信号控制一第一零检测器输出所述第二处理信号。

5.如权利要求4所述的校正装置，其中，所述第一值为2，所述第二处理信号为所述第一处理信号的周期减半。

6.如权利要求5所述的校正装置，其中，所述第一除法电路为一除二电路。

7.如权利要求1所述的校正装置，其中，所述第三电路至少包括一第四单稳态检测电路，只检测所述第一和第二相位信号其中之一的上缘或下缘，以得到所述第一处理信号，所述第一处理信号用以重置一第二上数计数器，并将所述第二上数计数器输出的一第三计数值转存至一第二寄存器、一第二除法电路耦接所述第二寄存器，用以将所述第三计数值除以一第二值，而输出一第四计数值、以及一第二下数计数器耦接所述第二除法器，当所述第二下数计数器计数所述第四计数值至零时，则输出一第二零检测信号控制一第二零检测器输出所述第三处理信号。

8.如权利要求7所述的校正装置，其中，所述第二值为4，所述第三处理信号为所述第一处理信号的周期减为四分之一。

9.一种具有校正装置的喷墨打印机，可控制马达速度或检测打印位置，包括：

一编码尺；

一编码器，可于所述编码条上移动以输出的一第一和一第二相位信号，所述第一和第二相位信号的电平周期性地变化；

一校正装置，用于处理所述第一和一第二相位信号，包括：

一第一电路，耦接所述第一和第二相位信号，用以产生一第一和一第二脉冲信号所组成的一第一处理信号，其中，所述第一和第二脉冲信号分别对应所述第一和第二信号的电平变化而交替地产生；

一第三电路，耦接所述第一及第二相位信号其中之一，用以产生一第三处理信号，其中，所述第三处理信号对应于所述第一或第二相位信号的电平由一第一电平变化至一第二电平时而产生；

一选择器，根据所述第一处理信号，而选择所述第一、第二或第三电路；

一速度控制电路，耦接所述选择器，依据所述第一、第二或第三处理信号而控制所述喷墨打印机马达的速度；

一位置检测控制电路，耦接所述选择器，依据所述第一、第二或第三处理信号而进行检测及控制所述喷墨打印机马达的位置。

10.如权利要求9所述的具有校正装置的喷墨打印机，其中，所述选择器根据所述第一处理信号，从连续且相邻的所述第一和第二脉冲信号中，取得一第一、第二、第三及第四间隔时间；其中，当所述第一、第二、第三及第四间隔时间相等，则输出一第一选择信号选择所述第一电路；当所述第一和第三间隔时间之和等于所述第二及第四间隔时间之和，则输出一第二选择信号选择所述第二电路，在其它情形下，则输出一第三选择信号选择所述第三电路。

11.如权利要求9所述的具有校正装置的喷墨打印机，其中，所述第一电路至少包括一第一单稳态检测电路、一第二单稳态检测电路、以及一或门，所述第一单稳态检测电路用以检测所述第一相位信号的上缘和下缘，以得到一第一脉冲信号，所述第二单稳态检测电路用以检测所述第二相位信号的上缘和下缘，以得到一第二脉冲信号，且所述或门耦接所述第一和第二单稳态检测电路，用以产生所述第一处理信号。

12.如权利要求9所述的具有校正装置的喷墨打印机，其中，所述第二电路至少包括一第三单稳态检测电路，只检测所述第一和第二相位信号其中之一的上缘和下缘，以得到所述第一处理信号，所述第一处理信号用以重置一第一上数计数器，并将所述第一上数计数器输出的一第一计数值转存至一第一寄存器、一第一除法电路耦接所述第一寄存器，用以将所述第一计数值除以一第一值，而输出一第二计数值、以及一第一下数计数器耦接所述第一除法器，当所述第一下数计数器计数所述第二计数值至零时，则输出一第一零检测信号控制一第一零检测器输出所述第二处理信号。

13.如权利要求12所述的具有校正装置的喷墨打印机，其中，所述第二处理信号为所述第一处理信号的周期减半。

14.如权利要求9所述的具有校正装置的喷墨打印机，其中，所述第三电路至少包括一第四单稳态检测电路，只检测所述第一和第二相位信号其中之一的上缘或下缘，以得到所述第一处理信号，所述第一处理信号用以重置一第二上数计数器，并将所述第二上数计数器输出的一第三计数值转存至一第二寄存器、一第二除法电路耦接所述第二寄存器，用以将所述第三计数值除以一第二值，而输出一第四计数值、以及一第二下数计数器耦接所述第二除法器，当所述第二下数计数器计数所述第四计数值至零时，则输出一第二零检测信号控制一第二零检测器输出所述第三处理信号。

15.如权利要求14所述的具有校正装置的喷墨打印机，其中，所述第三处理信号为所述第一处理信号的周期减为四分之一。

16.一种校正方法，适用于处理一编码尺的编码器所输出的一第一和一第二相位信号，所述第一和第二相位信号的电平周期性地变化，所述校正方法包括：

依据所述第一和第二相位信号，产生一第一和第二脉冲信号所组成的一第一处理信号，其中，所述第一和第二脉冲信号分别对应于所述第一和第二信号的电平变化而交替产生；

对所述第一处理信号，从连续且相邻的所述第一和第二脉冲信号中，取得一第一、第二、第三及第四间隔时间；

其中，当所述第一、第二、第三及第四间隔时间相等，则以所述第一处理信号提供给一电子装置作为控制速度和检测位置的输出信号；

当所述第一和第三间隔时间之和等于所述第二及第四间隔时间之和，依据所述第一及第二相位信号其中之一，并对应于所述第一及第二信号其中之一的电平变化而产生一第二处理信号，提供给一电子装置作为控制速度和检测位置的输出信号；

其它情形下，依据所述第一及第二相位信号其中之一，对应于所述第一及第二信号其中之一的电平由一第一电平变化至一第二电平时，产生一第三处理信号，提供给一电子装置作为控制速度和检测位置的输出信号。

17.如权利要求16所述的校正方法，其中，所述第一值为2，所述第二处理信号为所述第一处理信号的周期减半。

18.如权利要求16所述的校正方法，其中，所述第二值为4，所述第三处理信号为所述第一处理信号的周期减为四分之一。