CN102121833A - 旋转编码器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及旋转编码器。一种旋转编码器(100)包括：刻度部分(201)，在刻度部分(201)中，相对于中心点(220)同心地形成具有数量为S1的狭缝的第一狭缝阵列(202)和具有数量为S2的狭缝的第二狭缝阵列(203)；以及传感器单元部分(302、304)，包含在第一读取区域(211、215)中检测来自第一狭缝阵列的信号的第一传感器(311、313)和在第二读取区域(212、216)中检测来自第二狭缝阵列的信号的第二传感器(312、314)。所述旋转编码器满足R1min/R2max≤S1/S2≤R1max/R2min，这里，R1max和R1min分别是第一读取区域中的到中心点的距离的最大值和最小值，R2max和R2min分别是第二读取区域中的到中心点的距离的最大值和最小值。

Description

旋转编码器
技术领域
本发明涉及检测旋转角度的旋转编码器。
背景技术
以前，旋转编码器被用于测量机床或FA装置等中的角度。旋转编码器的角度检测类型大致分为增量类型和绝对类型。日本专利公开No.2006-214929公开了增量类型的旋转编码器。增量类型的旋转编码器可被容易地制造，但是存在这样的问题：如果关断电力则删除角度信息或者因外来(exogenous)噪声而累积误差。另一方面，绝对类型的旋转编码器具有高度精确的优点，因为它不累积误差，并且，即使电力被关断也不需要移动到原位置(home position)。
日本专利公开No.2007-147465公开了绝对类型的旋转编码器。该旋转编码器使用被称为游标(vernier)的角度检测方法，在该方法中，计算具有相互不同的周期的多个周期性信号之间的相位差，以获得具有与原始周期中的每一个不同的周期的周期性信号。
在以前的该游标检测方法中，当刻度相对于该刻度的旋转轴(shaft)偏心时，原始的周期性信号之间的相对相位发生改变。如果刻度的偏心大，那么通过游标检测获得的角度信号的检测误差增大，并且，不能确保与下位(lower)周期性信号的相位同步。因此，当刻度被固定在旋转轴上时，需要高度精确的调整，并且，这妨碍成本的降低。
发明内容
作为本发明的一个方面的旋转编码器包括：刻度部分，在所述刻度部分中，具有数量为S1的狭缝的第一狭缝阵列和具有数量为S2的狭缝的第二狭缝阵列关于中心点被同心地(concentrically)形成；传感器单元部分，包含第一传感器和第二传感器，所述第一传感器在第一读取区域中检测来自第一狭缝阵列的信号，所述第二传感器在第二读取区域中检测来自第二狭缝阵列的信号；以及信号处理电路，所述信号处理电路被配置为处理由所述传感器单元部分检测的信号。所述旋转编码器满足表达式R1min/R2max≤S1/S2≤R1max/R2min，这里，R1max和R1min分别是第一读取区域中的到中心点的距离的最大值和最小值，R2max和R2min分别是第二读取区域中的到中心点的距离的最大值和最小值。
参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征和方面将变得清晰。
附图说明
图1是实施例1中的旋转编码器的配置图。
图2是实施例1中的旋转刻度的配置图。
图3A和图3B是实施例1中的M序列传感器单元的配置图。
图4A和图4B是实施例1中的传感器单元的配置图。
图5是用于描述实施例1中的初始化操作的示图。
图6是实施例1中的旋转刻度的主要部分的放大图。
图7A和图7B是示出在实施例1中由偏心产生的角度误差的曲线图。
图8是实施例2中的旋转编码器的配置图。
图9是实施例2中的旋转刻度的配置图。
图10是实施例3中的旋转编码器的配置图
图11是实施例3中的旋转刻度的配置图。
图12A和图12B是实施例3中的传感器单元的配置图。
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明的示例性实施例。在附图中的每一个中，相同的元件将由相同的附图标记表示，并且，将省略对其重复的描述。
〔实施例1〕
图1是实施例1中的旋转编码器100的配置图。旋转编码器100是光学旋转编码器，其包含附接于旋转轴上的旋转刻度201(刻度部分)、M序列传感器单元301、传感器单元302、信号处理电路401和存储单元402。M序列传感器单元301和传感器单元302构成传感器单元部分。信号处理电路401处理由传感器单元部分检测的信号。具体地，信号处理电路401将由M序列传感器单元301获得的电信号转换成角度值，对由传感器单元302获得的编码器信号执行内插处理，将信号写入存储单元402中，以及读取存储单元402的信号，等等。
图2是本实施例中的旋转刻度201的配置图。在旋转刻度201中，通过在玻璃基板上将铬(chrome)反射膜构图，形成图案501、202和203，图案501、202和203关于中心点220同心地构成三个狭缝阵列。在旋转刻度201的内圆周(inner circumference)上形成的图案501是作为绝对位置检测图案的M序列图案。外圆周上的图案202(第一狭缝阵列)由反射狭缝构成，所述反射狭缝的数量为预定的数量S1。在本实施例中，图案202的狭缝的数量S1为200。中间圆周上的图案203(第二狭缝阵列)由反射狭缝构成，所述反射狭缝的数量为预定的数量S2。在本实施例中，图案203的狭缝的数量S2为160。这些图案501、202和203中的每一个是以中心点220为基准的放射状(radial)图案。
传感器单元302包含在读取区域211(第一读取区域)中检测来自图案202的信号的第一传感器和在读取区域212(第二读取区域)中检测来自图案203的信号的第二传感器。M序列传感器单元301包含在读取区域213中检测来自图案501的信号的第三传感器。M序列传感器单元301和传感器单元302被附接到关于作为旋转中心轴的中心点220相差180度的位置处。
图2中的点221和222位于具有起始点为图案202和203的中心点220的相同线段上，并且是以所述图案的中心点220为基准的、位于读取区域211和212内的点。当中心点220和点221之间的距离被定义为R1并且中心点220和点222之间的距离被定义为R2时，在本实施例中，R1和R2分别等于4.07mm和3.26mm。在本实施例中，图案202的狭缝的数量S1为200，图案203的狭缝的数量为160。使用这些值，满足条件
在本实施例中，点221和222分别被设于读取区域211和212的中心附近，但不限于此。作为点221和222，可以使用分别位于读取区域211和212内的任意点。在实施例中，在读取区域211中，到中心点220的距离的最大值被定义为R1max，到中心点220的距离的最小值被定义为R1min。另外，在读取区域212中，到中心位置220的距离的最大值被定义为R2max，到中心位置220的距离的最小值被定义为R2min。在这种情况下，狭缝的数量S1和S2以及距离R1和R2可被设为满足下式(1)。
R1min/R2max≤S1/S2≤R1max/R2min...(1)
图3A和图3B是本实施例中的M序列传感器单元301的配置图，具体地，图3A和图3B分别示出侧视图和顶视图。从M序列传感器单元301中的LED 510(光源)发射的发散光束照射到旋转刻度201的图案501上，并且被反射到M序列传感器单元301中的光电二极管阵列511。由光电二极管阵列511接收的光束被转换成电信号，以被信号处理电路401转换成绝对角度信号θABS。因此，在本实施例中，从M序列传感器单元301获得绝对角度信号θABS。
图4A和图4B是本实施例中的传感器单元302的配置图，具体地，图4A和图4B分别示出侧视图和顶视图。传感器单元302是光接收和发射一体化的传感器单元，其中，LED 310(光源)以及光电二极管阵列311和312(第一传感器和第二传感器)被安装在同一封装中。以相同的阵列间距形成光电二极管阵列311和312。由于以前在日本专利公开No.2006-214929中详细描述了在光学编码器中使用具有一种作为指数刻度的功能的光接收元件阵列的方法，因此省略对检测编码器信号的原理的描述。
从传感器单元302中的LED 310发射的发散光束分别被照射到旋转刻度201的图案202和203上的读取区域211和212上。如图4B所示，读取区域211和212的位置分别是被连接LED 310以及光电二极管阵列311和312的光接收区域的四个角的线的中心点围起来的区域。在读取区域211和212上反射的光束分别被传感器单元302中的光电二极管阵列311和312接收。因此，传感器单元302被配置为接收从作为一个光源的LED 310照射的光，LED 310既使用作为第一传感器的光电二极管阵列311又使用作为第二传感器的光电二极管阵列312。
由光电二极管阵列311和312接收的光束被转换成电信号，以作为编码器信号被发送到信号处理电路401。信号处理电路401通过反正切(arctangent)计算来执行内插处理，以分别计算来自光电二极管阵列311和312的增量输出θinc1和θinc2。增量输出θinc1和θinc2分别是由光电二极管阵列311和312检测的信号的相位。此外，信号处理电路401通过计算θΔ＝θinc1-θinc2来计算游标周期性信号θΔ(第一差值信号)。
下面，将参照图5来描述本实施例中的初始化操作的过程。首先，旋转刻度201沿预定的方向旋转。然后，检测在穿过绝对角度信号θABS的过零点(zero-cross)之后首先获得的游标周期性信号θΔ的过零点，另外，检测紧接在游标周期性信号θΔ的过零点之后的增量输出θinc1的过零点。该点被设为虚拟原点。虚拟原点处的绝对角度信号θABS的相位被定义为θABS_offset，并且，游标周期性信号θΔ在相同时间的相位被定义为θΔoffset。在初始化操作时，信号处理电路401将相位θABS_offset和θΔoffset写入存储单元402中。
下面，将描述角度检测操作。信号处理电路401使用存储于存储单元402中的绝对角度信号θABS、增量输出θinc1和θinc2、以及θABS_offset和θΔoffset来执行下式(2)、(3)的计算。
θABS′＝Round[(θABS-θABS_offset)-(θΔ-θΔoffset)/40]+(θΔ-θΔoffset)/40...(2)
θABS_out＝Round[(θABS′-θinc1/200)]+θinc1/200...(3)
在这些表达式中，Round[]意味着执行舍入(rounding)处理的函数。通过上面的处理所获得的相位θABS_out作为角度检测值(即，刻度部分的旋转角度)被输出。在这种情况下，由于因偏心导致的θABS′的角度检测误差被抑制，因此，稳定地执行从θABS′到增量输出θinc1的相位同步。
图6是本实施例中的旋转刻度201的主要部分的放大图。当在不出现偏心的条件下的读取区域211内的点和读取区域212内的点分别被定义为P1和P2时，点P1和P2分别因偏心而被偏移到点P1′和P2′。当这种情况下的偏移量被定义为ε时，在满足ε＜＜R的条件下，刻度图案的读取角度误差
Figure BDA0000039543650000061
被表示为式(4)。
Figure BDA0000039543650000062
因此，增量输出θinc1和θinc2的偏移量Δθinc1和Δθinc2分别被表示为式(5)和(6)。
Figure BDA0000039543650000064
在实施例中，满足
Figure BDA0000039543650000065
的条件的两个点分别包含于光电二极管阵列311和312的读取区域211和212内。因此，如式(7)表示的那样，满足下面的近似。
Figure BDA0000039543650000066
因此，在相位差的计算结果中，误差的产生不受偏心影响地被抑制。图7A和图7B是示出θABS′的角度误差的曲线图，具体地，图7A和图7B分别示出不存在偏心的状态和产生20μm的偏心的状态。如果角度误差处于允许的范围内，那么可以确保下位增量输出θinc1的相位同步。在本实施例中，由于下位周期为360/200度，因此θABS′的误差的允许范围为约±0.9度。如图7A和图7B所示，偏心的影响被抑制到不成为问题的量。
本实施例的旋转编码器100是反射型编码器，但是，本实施例不限于此，而是也可适用于透射型编码器。光接收元件(传感器)也可与光发射元件(光源)分开地设置。在本实施例中，通过使用M序列来执行绝对检测，但是，本实施例不限于该方法，而是也可通过使用格雷码(gray code)、螺旋图案、多个传感器或多个图案来执行检测。
如上所述，在本实施例中，由于狭缝的数量和读取区域的半径被设定以抑制由偏心导致的游标周期性信号的角度检测误差，因此，可以用高精度实现稳定的角度检测。此外，共用的光源照射多个光电二极管阵列，以能够减小旋转编码器的尺寸和成本。
〔实施例2〕
图8是实施例2中的旋转编码器101的配置图。旋转编码器101包含附接于旋转轴上的旋转刻度201、传感器单元302和303、信号处理电路401和存储单元402。传感器单元302和303构成传感器单元部分。信号处理电路401对由传感器单元302和303获得的编码器信号执行内插处理，将信号写入存储单元402中，以及读取存储单元402的信号，等等。
图9是本实施例中的旋转刻度201a的配置图。旋转刻度201a具有图案202、203和204。外圆周处的图案202(第一狭缝阵列)包含数量为S1的反射狭缝。在本实施例中，在图案202中形成200个反射狭缝。中间圆周处的图案203(第二狭缝阵列)包含数量为S2的反射狭缝。在本实施例中，在图案203中形成160个反射狭缝。内圆周处的图案204(第三狭缝阵列)包含数量为S3的反射狭缝。在本实施例中，在图案204中形成121个反射狭缝。这些图案202、203和204中的每一个是围绕中心点220为中心的放射状图案。
传感器单元302包含分别检测来自图案202和203的信号的第一传感器和第二传感器。传感器单元303包含分别检测来自图案203和204的信号的第四传感器和第三传感器。第三传感器和第四传感器分别检测读取区域213(第三读取区域)和读取区域214(第四读出区域)中的信号。传感器单元302和303被附接到围绕旋转中心轴(中心点220)相差180度的位置处。
关于图9中的点221和222，与实施例1的情况类似，满足条件
Figure BDA0000039543650000081
图9中的点223和224位于具有起始点为图案204和203的中心点220的相同线段上，并且是位于读取区域213和214内的点。当中心点220和点223之间的距离被定义为R3并且中心点220和点224之间的距离被定义为R4时，在本实施例中，R3和R4分别等于2.46mm和3.26mm。在本实施例中，图案203中的狭缝的数量S2为160，图案204中的狭缝的数量S3为121。通过使用这些值，满足
Figure BDA0000039543650000082
的条件。
在本实施例中，点223和224分别被设于读取区域213和214的中心附近，但实施例不限于此。作为点223和224，可以使用分别位于读取区域213和214内的任意点。在实施例中，在读取区域213中，到中心点220的距离的最大值和最小值分别被定义为R3max和R3min。而且，在读取区域214中，到中心点220的距离的最大值和最小值分别被定义为R4max和R4min。在这种情况下，狭缝的数量S2和S3以及距离R3和R4可被设为满足下式(8)。
R4min/R3max≤S2/S3≤R4max/R3min...(8)
检测来自读取区域211和212上的反射光的信号的传感器302向信号处理电路401发送检测的信号，以分别获得增量输出θinc1和θinc2。此外，信号处理电路401通过计算θΔ1＝θinc1-θinc2获得游标周期性信号θΔ1(第一差值信号)。类似地，检测来自读取区域213和214上的反射光的信号的传感器单元303向信号处理电路401发送检测的信号，以分别获得增量输出θinc3和θinc4。此外，信号处理电路401通过计算θΔ2＝θinc4-θinc3获得游标周期性信号θΔ2(第二差值信号)。
使用这两个游标周期性信号θΔ1和θΔ2，通过计算θABS＝θΔ1-θΔ2来获得每旋转一周具有一个周期的绝对角度信号θABS。换句话说，信号处理电路401基于第一差值信号和第二差值信号之间的差值来计算旋转刻度201a的旋转角度。
另外，信号处理电路401通过计算θinc＝θinc2+θinc4获得具有最短周期的最下位增量信号θinc。在这种情况下，如果它是180度的对向配置的和，那么也可采用诸如θinc＝θinc1+θinc4之类的不同组合。在这种配置中，可以抑制最下位周期性信号的偏心的影响。
下面将描述本实施例中的初始化操作的过程。首先，旋转刻度201a沿预定的方向旋转。然后，检测在穿过绝对角度信号θABS的过零点之后首先获得的游标周期性信号θΔ1的过零点，另外，检测紧接在游标周期性信号θΔ1的过零点之后的增量输出θinc的过零点。该点被设为虚拟原点。虚拟原点处的绝对角度信号θABS的相位被定义为θABS_offset，并且，游标周期性信号θΔ1在相同时间的相位被定义为θΔoffset。在初始化操作时，信号处理电路401将相位θABS_offset和θΔoffset写入存储单元402中。
下面将描述角度检测操作。信号处理电路401通过使用存储于存储单元402中的绝对角度信号θABS、游标周期性信号θΔ1、增量输出θinc、以及相位θABS_offset和θΔoffset来执行下式(9)和(10)的计算。
θABS′＝Round[(θABS-θABS_offset)-(θΔ-θΔoffset)/40]+(θΔ-θΔoffset)/40...(9)
θABS_out＝Round[(θABS′-θinc/320)+θinc/320...(10)
如上面描述的那样获得的相位θABS_out作为角度检测值(旋转角度)被输出。在这种情况下，如实施例1描述的那样，由于因偏心导致的θABS′的角度检测误差被抑制，因此，稳定地执行从θABS′到增量输出θinc的相位同步。另外，由于关于从游标周期性信号θΔ1和θΔ2产生的绝对信号θABS地抑制了偏心的影响，因此，也稳定地执行绝对信号θABS和游标周期性信号θΔ1之间的相位同步。因此，在本实施例中，由于对于最高位(highest)的绝对信号也抑制了偏心的影响，因此，可以执行高度精确的检测。
〔实施例3〕
图10是实施例3中的旋转编码器102的配置图。旋转编码器102包含附接于旋转轴上的旋转刻度201a、传感器单元304(传感器单元部分)、信号处理电路401和存储单元402。控制处理电路401对由传感器单元304获得的编码器信号执行内插处理，将信号写入存储单元402中，以及读取存储单元402的信号，等等。
图11是本实施例中的旋转刻度201a的配置图。旋转刻度201a与实施例2中的旋转刻度相同。传感器单元304包含分别检测来自图案202、203和204(第一、第二和第三狭缝阵列)的信号的第一、第二和第三传感器。图11中的点225、226和227位于具有以中心点220为起始点的相同线段上，并且分别是到中心点220具有4.07mm、3.26mm和2.46mm的距离R1、R2和R3的点。在本实施例中，图案202的狭缝的数量S1为200，图案203的狭缝的数量S2为160，图案204的狭缝的数量S3为121。因此，满足条件
Figure BDA0000039543650000101
在本实施例中，点225、226和227分别被设于读取区域215、216和217的中心附近，但实施例不限于此。作为点225、226和227，可以使用分别位于读取区域215、216和217内的任意点。在实施例中，在读取区域215中，到中心点220的距离的最大值和最小值分别被定义为R1max和R1min。在读取区域216中，到中心点220的距离的最大值和最小值分别被定义为R2max和R2min。而且，在读取区域217中，到中心点220的距离的最大值和最小值分别被定义为R3max和R3min。在这种情况下，狭缝的数量S1、S2和S3以及距离R1、R2和R3可被设为同时满足下式(11)和(12)。
R1min/R2max≤S1/S2≤R1max/R2min...(11)
R2min/R3max≤S2/S3≤R2max/R3min...(12)
图12A和图12B是本实施例中的传感器单元304的配置图，具体地，图12A和图12B分别示出传感器单元304的侧视图和顶视图。传感器单元304是通过将LED 310和光电二极管阵列313、314和315安装在相同封装中而被配置的光接收和发射一体化的传感器单元。以相同的阵列间距形成光电二极管阵列313、314和315(第一、第二和第三传感器)。
从传感器单元304中的LED 310发射的发散光束照射到旋转刻度201a的图案202、203和204上的读取区域215、216和217上。在图12B中，读取区域215、216和217的位置分别是被连接LED 310以及光电二极管阵列313、314和315的四个角的线的中心点围起来的区域。
读取区域215、216和217上反射的光束分别被反射到传感器单元304中的光电二极管阵列313、314和315。被光电二极管阵列313、314和315接收的光束被转换成电信号，以作为编码器信号被发送到信号处理电路401。信号处理电路401通过反正切计算来执行内插处理，以分别获得增量输出θinc1、θinc2和θinc3。信号处理电路401通过计算θΔ1＝θinc1-θinc2来计算游标周期性信号θΔ1。类似地，信号处理电路401通过计算θΔ2＝θinc2-θinc3来计算游标周期性信号θΔ2。此外，信号处理电路401通过计算θABS＝θΔ1-θΔ2获得每旋转一周具有一个周期的绝对信号θABS。
下面将描述角度检测操作。本实施例中的初始化操作的过程与实施例2中的相同，因此，将省略对其的描述。信号处理电路401通过使用存储于存储单元402中的绝对角度信号θABS、游标周期性信号θΔ1、增量输出θinc1、以及相位θABS_offset和θΔoffset来执行下式(13)和(14)的计算。
θABS′＝Round[(θABS-θABS_ offset)-(θΔ1-θΔoffset)/40]+(θΔ1-θΔoffset)/40...(13)
θABS_out＝Round[(θABS′-θinc1/200)+θinc1/200...(14)
如上面描述的那样获得的相位θABS_out作为角度检测值被输出。在这种情况下，如实施例1描述的那样，由于因偏心导致的θABS′的角度检测误差被抑制，因此，稳定地执行从θABS′到增量输出θinc1的相位同步。另外，由于对于从游标周期性信号θΔ1和θΔ2产生的绝对信号θABS抑制了偏心的影响，因此，也稳定地执行绝对信号θABS和游标周期性信号θΔ1之间的相位同步。根据本实施例，由于偏心的影响对于最高位绝对信号也被抑制，因此，可以执行稳定的检测。
根据以上实施例中的每一个，在游标检测中，可以提供高度精确的旋转编码器，所述旋转编码器减少因偏心产生的检测误差。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式以及等同的结构和功能。

Claims (5)

1.一种旋转编码器，包括：
刻度部分，在所述刻度部分中，相对于中心点同心地形成第一狭缝阵列和第二狭缝阵列，所述第一狭缝阵列具有数量为S1的狭缝，所述第二狭缝阵列具有数量为S2的狭缝；
传感器单元部分，所述传感器单元部分包含第一传感器和第二传感器，所述第一传感器在第一读取区域中检测来自第一狭缝阵列的信号，所述第二传感器在第二读取区域中检测来自第二狭缝阵列的信号；以及
信号处理电路，所述信号处理电路被配置为处理由传感器单元部分检测的信号，
其中，满足下式：
R1min/R2max≤S1/S2≤R1max/R2min，
这里，R1max和R1min分别是第一读取区域中的到所述中心点的距离的最大值和最小值，R2max和R2min分别是第二读取区域中的到所述中心点的距离的最大值和最小值。
2.根据权利要求1的旋转编码器，
其中，所述传感器单元部分被配置为使得从一个光源照射的光既被所述第一传感器接收又被所述第二传感器接收。
3.根据权利要求1或2的旋转编码器，
其中，所述刻度部分包含绝对位置检测图案，
其中，所述传感器单元部分包含第三传感器，所述第三传感器检测来自所述绝对位置检测图案的信号，以及
其中，所述信号处理电路基于由所述第一传感器检测的信号的相位和由所述第二传感器检测的信号的相位之间的差值计算第一差值信号，以通过使用由所述第三传感器检测的信号和所述第一差值信号来计算所述刻度部分的旋转角度。
4.根据权利要求1或2的旋转编码器，
其中，所述刻度部分还被提供有相对于所述中心点同心地被形成的第三狭缝阵列，所述第三狭缝阵列具有数量为S3的狭缝，
其中，所述传感器单元部分还包含第三传感器和第四传感器，所述第三传感器在第三读取区域中检测来自第三狭缝阵列的信号，所述第四传感器在第四读取区域中检测来自第二狭缝阵列的信号，
其中，满足下式：
R4min/R3max≤S2/S3≤R4max/R3min，
这里，R3max和R3min分别是第三读取区域中的到所述中心点的距离的最大值和最小值，R4max和R4min分别是第四读取区域中的到所述中心点的距离的最大值和最小值，以及
其中，所述信号处理电路基于由第一传感器检测的信号的相位和由第二传感器检测的信号的相位之间的差值来计算第一差值信号，基于由第三传感器检测的信号的相位和由第四传感器检测的信号的相位之间的差值来计算第二差值信号，以及基于所述第一差值信号和所述第二差值信号之间的差值来计算所述刻度部分的旋转角度。
5.根据权利要求1或2的旋转编码器，
其中，所述刻度部分还被提供有相对于所述中心点同心地被形成的第三狭缝阵列，所述第三狭缝阵列具有数量为S3的狭缝，
其中，所述传感器单元部分还包含第三传感器，所述第三传感器在第三读取区域中检测来自所述第三狭缝阵列的信号，
其中，满足下式：
R2min/R3max≤S2/S3≤R2max/R3min，
这里，R3max和R3min分别是第三读取区域中的到所述中心点的距离的最大值和最小值。
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