CN102538849B - 高分辨率、高速、单一码道光学编码器 - Google Patents

高分辨率、高速、单一码道光学编码器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光学编码器中的滞后补偿内插电路。本发明公开了用于补偿与单码道光学编码器中的内插电路的比较器相关的滞后差异的电路和方法的实施方式。通过设置适当配置的电阻阶梯电路来调整到比较器的输入或通过编程或修整比较器的正反馈环中的电阻器，可以最小化或消除上述滞后差异。本文公开的单码道光学编码器构造允许以小的封装提供的非常高分辨率的反射光学编码器。还公开了制造和使用这样的光学编码器的方法。

Description

高分辨率、高速、单一码道光学编码器
技术领域
本文所述的发明的各种实施例涉及光学编码器的领域，以及与其相关的组件、装置、系统和方法。
背景技术
光学编码器通常在诸如电动机控制系统中的闭环反馈控制的应用中用作动作探测器。举例来说，许多光学编码器被构造为将旋转运动或者直线运动转化为双通道(two-channel)数字输出，以用于位置编码。
许多光学编码器使用LED作为光源。在透射编码器中，通过位于LED上方的透镜等机构将光准直为平行光束。与发射器相对的是通常由光电二极管阵列和信号处理器构成的光探测器。当码尺(code scale)(诸如码盘或码带)在光发射器和光探测器之间移动时，光束被码尺上设置的由条或间隔组成的图案所中断。类似地，在反射或成像编码器中，LED上方的透镜将光聚焦到码尺上。光被反射或者不被反射回布置在光探测器上方的透镜中。随着码尺移动，与条和间隔相对应的明图案和暗图案的交替图案落到光电二极管上。光电二极管探测这些图案并且由信号处理器处理相应的输出以产生数字波形。举例来说，这种编码器输出用于提供与电动机的位置、速度和加速度有关的信息。
典型的反射型光学编码器包括光探测器、光发射器和码盘或码尺。探测器通过处理由光探测器中所包括的光电二极管阵列提供的光电流，生成输出。一般来说，反射型光学编码器包括四个光电二极管通道，即A、A\、B和B\，这些光电二极管通道沿双通道光学编码器中的单一码道(track)布置。光电二极管被布置成使得分隔相邻光电二极管的间隙足够大，以防止或抑制这样的相邻光电二极管之间产生串扰。在现有技术中，随着光学编码器的分辨率提高，相邻光电二极管之间的间距减小，这反过来导致通道之间的串扰增大。
内插电路常被用在增量和绝对数字运动编码系统中，其中，内插电路被构造为产生具有数字脉冲，这些数字脉冲具有比输入到电路的基础正弦模拟信号更高的频率。因为由这种内插电路提供的输出最终确定编码系统的精确性，所以随着电路的内插因子的增加，内插电路的精确性变得更加关键。不幸的是，由于大部分内插电路的架构(通常依靠大量的比较器)，由内插电路所提供的输出趋向于具有噪声并且含有由于比较器中的过多开关而产生的不期望的噪声尖峰。因此，用在运动编码器中的内插电路中的比较器通常采用大量的滞后(hysteresis)来提供对于噪声尖峰的免疫。然而，特别是在高内插因子时，滞后本身可能变为内插电路不精确的来源。
参照图1，示出了现有技术的光学编码器系统10，其包括光发射器20(通常是LED)、设有孔31a-31f的码盘或码带30、以及包括光电二极管41a(A)和41b(A\)的光探测器40。在光学编码器10中，由光发射器20发射的经准直的光束22将光投射到码盘30上。随着码盘或码带30沿着第一方向110或第二方向112旋转，经准直的光束22由设置在孔31a-31f之间的遮蔽性的或光学不透明的部分间断(注意，码盘或码带30基本在由经准直的光束22在光束22从光发射器20朝向光探测器40传播时近似地限定的平面中旋转)。随着码盘或码带30在平面中沿着方向110或112旋转，经准直的光束22的部分50a和50b经过孔31c和31d投射，并且扫描过光探测器40和光电二极管41b(A\)和41a(A)。随着码盘30沿着方向110或112移动，由光束部分50a和50b投射到光探测器40的第一竖直部分70上的光图案变化，并且由光电二极管41a和41b提供的输出信号相应地变化。一般采用这些输出信号来产生一对准三角信号(例如如图2中所示)，该信号之后被用来确定码盘30的位置、速度和方向中的任何一者或多者。
现在参照图2，示出了“三角”信号A和A\，使用对于光学编码器领域的技术人员来说公知的电路和方法将它们相互比较并产生脉冲信号109。通常，也设置另一组光探测器B和B\，其中光探测器B和B\相对于光探测器A和A\定位为异相90度，并且被用来产生另一个脉冲(在图2中未示出)。产生彼此异相90度的光探测器A和A\以及B和B\的脉冲。如图2所示，为了随后的内插处理，伪三角信号A和A\最好在其最大与最小部分之间是直线的或直的，但是它们在顶部或底部附近展现出弯曲的部分。这些弯曲的部分是由于不期望的电容效应，并且相当大地使得随后的内插尝试变得复杂。
在图1中示出的这种类型的编码器中，主要根据终端用户的具体需要而确定和设置装置10的空间分辨率。更具体地，通常根据给定消费者或终端用户的特定需要而确定相邻的光探测器A和A\(分别为41a和41b)之间的距离或间隔。实现这种需求尤其在装置10需要不常见的或者新的空间分辨率时需要对于晶片制作付出时间和努力。
在现有技术中采用的、对由装置10提供的空间分辨率进行改变或调整的一种技术是采用设置在光发射器20与光探测器40之间的一个或多个标线(reticle)。图3示出了一个这样的布置，其中标线带60具有设置在其中的标线61和62。标线61和62被构造为与照射到其上的光束发生干涉，并且对它们进行调整以使得投射到光探测器40上的光的图案改变。对标线61和62被具体地构造为提供编码器10所期望的空间分辨率的程度、量和类型。
图4示出了常规现有技术的单一码道光学编码器10，其具有包括布置成双通道编码器的探测器A、A\、B和B\的光电二极管阵列20以及相关的码带30。由探测器A和A\(通道A)探测器B和B\(通道B)生成的信号也被示于图4，其中通道B输出与通道A输出信号滞后90度的信号。(相对简单的电路被用于生成通道A和B的输出信号，该电路没有在图4中示出，但是其对于本领域技术人员而言是公知的，因此无需在此进行进一步讨论。)阵列20中的相邻光电二极管之间的间隔和每一个光电二极管的宽度根据光学编码器所需的分辨率而被选择。当提高光学编码器10的分辨率时，要么相邻光电二极管之间的间距w被减小，要么每一个光电二极管沿公共轴15的宽度被减少，或者两者都被减小，导致光电二极管间距z减小，其中，z是相邻光电二极管的前边缘或后边缘之间的间距。
注意，在图4所示的光学编码器10中，相邻光电二极管的前边缘或后边缘之间的间距z对应于在码尺上的一对相邻的明暗带的合计宽度的四分之一。因此，在限定每一个这样的带的沿公共轴15的长度的距离内，包含两个光电二极管。还要注意的是，在图4所示的光学编码器10中，沿单个码道或公共轴15布置的所有光电二极管被以A、A\、B和B\的次序或序列布置。
讨论内插电路的两个授权专利是授予Snyder的、题为“InterpolationMethods and Circuits for Increasing the Resolution of Optical Encoders”的美国专利No.6,355,927以及授予Chee的、题为“Interpolator”的美国专利No.6,816,091，上述专利的全文通过引用被分别并入本文中。
图5示出了现有技术的内插电路120的框图。A、A\、B和B\斜坡信号被输入到信号生成电路140。信号生成电路140将A，A\，A\/3，B，B\和B\/3斜坡信号提供给比较器电路142。比较器电路142比较A，A\，A\/3，B，B\和B\/3斜坡信号中的选定的对，并且在线144上生成一组8个中间信号。中间信号被供应到逻辑电路150，所述逻辑电路150组合中间信号，并且生成如下所述的通道A和通道B输出信号。
图6示出了现有技术的信号生成、比较器和逻辑电路的示意性框图，所述电路被配置来接收输出信号A、A\、B和B\，并且从其提供通道A和通道B的输出。信号生成电路140包括衰减放大器220和222，其中每一个具有1/3增益。放大器220生成分数A\/3斜坡信号，放大器222生成分数B\/3斜坡信号。如果需要，A、A\、B和B\输入斜坡信号可以按比例缩放。但是，供应到比较器电路142的信号A、A\、B和B\斜坡信号，分数A\/3斜坡信号以及分数B\/3斜坡信号具有图7所示和如下所述的幅值和相位关系。
比较器电路142包括比较器240，242，244，246，248，250，252和254。每一个比较器比较选定的一对斜坡信号，并且输出中间信号。具体地，比较器240比较B和B\斜坡信号，并生成B-B\中间信号。类似地，比较器242输出A\-B\中间信号；比较器244输出A\-A中间信号；比较器246输出B\-A中间信号；比较器248输出A\/3-B\中间信号；比较器250输出A\-B\/3中间信号；比较器252输出B\/3-A中间信号；以及比较器254输出A\/3-B中间信号。如下所述，对于理想输入信号，中间信号在相位上是均匀分布的。
逻辑电路150包括异或(exclusive OR)门270，272，274和276，以及或门280和282。异或门270接收B-B\和A\-B\中间信号，并且向或门280提供输出。异或门272接收A\-A和B\-A中间信号，并且向或门280提供输出。或门280的输出是通道B输出信号。异或门274接收A\/3-B\和A\-B\/3中间信号，并且向或门282提供输出。异或门276接收B\/3-A和A\/3-B中间信号，并且向或门282提供输出。或门282的输出是通道A输出信号。
在图6所示的电路中，电压放大器被用于生成分数信号。在信号生成电路140中采用电压放大器的缺点之一是所生成的分数信号的范围受限于所使用的各种电压放大器的电压输出的不同幅值范围。各种电压放大器的输出受限于其具体的电路拓扑和架构、所使用的处理技术以及在操作期间向其提供的电源。此外，用于生成分数信号的电压放大器中的反馈电阻器增大了管芯尺寸。对于给定应用所需的内插因子的数量越多，需要利用额外的电压放大器生成的分数信号的数量越大。如果电压放大器没有正确匹配，内插信号的所得精确性可能受到影响。当内插编码器被用于高频应用中时，速度变为对于电压放大器的主要担心。
此外，由于与各种比较器相关的不同滞后所导致的处理和延迟误差，许多运动控制编码器具有已经就频率、性能和精度而言达到其极限设计。为了由光学编码器提供更高频率的内插输出并且在没有适当的信号校准的情况下，编码器的性能可能严重依赖于输入信号的质量以及在内插器模块中的比较器之间的部件-部件之间的差异。而且，比较器的滞后可能根据输入信号的频率的变化而改变，或因为处理失配而改变。在不用昂贵的信号调节电路的情况下，失真的输入信号可能在比较器提供的输出信号中导致误差、错误和失真。
需要能够克服上述问题中的至少一些的内插编码器。
发明内容
在一些实施方式中，提供了一种高分辨率、高速、单一码道光学编码器，包括：光发射器，被配置成从其发射光；多个具有前边缘和后边缘的光探测器或光电二极管，其沿单一码道和公共轴线布置，以形成单一码道光探测器，所述单一码道光探测器具有沿着公共轴线布置的多对A和A\数据通道的光探测器以及B和B\数据通道的光探测器，所述A和B光探测器和A\和B\光探测器分别被布置来生成相位彼此相差90度的输出信号，所述A、A\、B和B\光探测器分别生成第一输出斜坡信号、第二输出斜坡信号、第三输出斜坡信号和第四输出斜坡信号；信号生成电路，其至少包括第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器，这些放大器被配置成分别接收与A、A\、B和B\光探测器相对应的第一输出斜坡信号、第二输出斜坡信号、第三输出斜坡信号和第四输出斜坡信号作为对其的输入，第一放大器被配置来提供完整A输出斜坡信号和分数A输出斜坡信号，第二放大器被配置来提供完整A\输出斜坡信号和分数A\输出斜坡信号，第三放大器被配置来提供完整B输出斜坡信号和分数B输出斜坡信号，第四放大器被配置来提供完整B\输出斜坡信号和分数B\输出斜坡信号；第一组的第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯，这些电阻阶梯被配置成分别接收完整A输出斜坡信号和分数A输出斜坡信号、完整A\输出斜坡信号和分数A\输出斜坡信号、完整B输出斜坡信号和分数B输出斜坡信号以及完整B\输出斜坡信号和分数B\输出斜坡信号，分别作为对其的输入，第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯中的每一个具有与其相关的电阻值，使得由每个电阻阶梯提供的中间输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率；被配置来接收A中间输出信号和分数A中间输出信号作为对其的输入的第一比较器，被配置来接收A\中间输出信号和分数A\中间输出信号作为对其的输入的第二比较器，被配置来接收B中间输出信号和分数B中间输出信号作为对其的输入的第三比较器，以及被配置来接收B\中间输出信号和分数B\中间输出信号作为对其的输入的第四比较器，第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器分别提供中间第一输出信号、中间第二输出信号、中间第三输出信号以及中间第四输出信号；逻辑电路，其被配置来接收电阻阶梯输出信号并基于电阻阶梯输出信号生成通道A输出方波或脉冲信号和通道B输出方波或脉冲信号，其中，第一组的第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯具有与其相关的电阻值，使得由每个电阻阶梯提供的中间输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率，从而消除在第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器之间的滞后的差异。
前述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器可以还包括第二组的第一可调电阻阶梯、第二可调电阻阶梯、第三可调电阻阶梯和第四可调电阻阶梯，这些可调电阻阶梯被配置成分别接收中间第一输出信号、中间第二输出信号、中间第三输出信号以及中间第四输出信号作为对其的输入，并且第二组电阻阶梯的第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯中的每一个具有与其相关的可调电阻，这些可调电阻可分别由向其传输的第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号选择，使得由每个电阻阶梯提供的输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率；或者可以还包括第二组的第一可调电阻阶梯、第二可调电阻阶梯、第三可调电阻阶梯和第四可调电阻阶梯，这些可调电阻阶梯被配置成分别接收中间第一输出信号、中间第二输出信号、中间第三输出信号以及中间第四输出信号作为对其的输入，并且第二组电阻阶梯的第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯中的每一个具有与其相关的可修整电阻，所述可修整电阻可分别被选择，使得由每个电阻阶梯提供的输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率。
在其他实施方式中，提供了一种高分辨率、高速、单一码道光学编码器，包括：光发射器，被配置成从其发射光；多个具有前边缘和后边缘的光探测器或光电二极管，其沿单一码道和公共轴线布置，以形成单一码道光探测器，所述单一码道光探测器具有沿着公共轴线布置的多对A和A\数据通道的光探测器以及B和B\数据通道的光探测器，所述A和B光探测器和A\和B\光探测器分别被布置来生成相位彼此相差90度的输出信号，A、A\、B和B\光探测器分别生成第一输出斜坡信号、第二输出斜坡信号、第三输出斜坡信号和第四输出斜坡信号；信号生成电路，其至少包括第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器，这些放大器被配置成分别接收与A、A\、B和B\光探测器相对应的第一输出斜坡信号、第二输出斜坡信号、第三输出斜坡信号和第四输出斜坡信号作为对其的输入，第一放大器被配置来提供完整A输出斜坡信号和分数A输出斜坡信号，第二放大器被配置来提供完整A\输出斜坡信号和分数A\输出斜坡信号，第三放大器被配置来提供完整B输出斜坡信号和分数B输出斜坡信号，第四放大器被配置来提供完整B\输出斜坡信号和分数B\输出斜坡信号；被配置来接收A输出斜坡信号和分数A输出斜坡信号作为对其的输入的第一比较器，被配置来接收A\输出斜坡信号和分数A\输出斜坡信号作为对其的输入的第二比较器，被配置来接收B输出斜坡信号和分数B输出斜坡信号作为对其的输入的第三比较器，以及被配置来接收B\输出斜坡信号和分数B\输出斜坡信号作为对其的输入的第四比较器，这些比较器中的每一个具有可调正反馈环，所述可调正反馈环包含多个可选择性修整或可选择性开关的电阻器，第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器分别提供中间第一输出信号、中间第二输出信号、中间第三输出信号以及中间第四输出信号，第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器的可调正反馈环被配置成使得第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号以及第四输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率；逻辑电路，其被配置来接收第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号以及第四输出信号，并基于第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号以及第四输出信号生成通道A输出方波或脉冲信号和通道B输出方波或脉冲信号。
在阅读和理解了本说明书和附图之后，对于本领域的技术人员来说，这里公开的更多实施例将会变得更加清楚。
附图说明
通过以下说明、附图和权利要求，可以了解本发明的各种实施例的不同方面，在附图中：
图1示出了现有技术的光学编码器系统10；
图2示出了“三角”信号A和A\；
图3示出了具有布置在光发射器20和光探测器40之间的标线30的现有技术的光学编码器10；
图4示出了具有空间分辨率X″/4的现有技术的光学编码器10的一个实施方式；
图5示出了现有技术的信号生成，比较器和逻辑电路120；
图6示出了另一现有技术的信号生成，比较器和逻辑电路120；
图7示出了由图6的电路140生成的输出信号；
图8示出了图7所示的信号的特写部分；
图9图示了用于调节和补偿不同的正弦输出信号以具有相同的滞后的一个实施例；
图10图示了用于调节和补偿不同的正弦输出信号以具有相同的滞后的另一个实施例；
图11示出了用于调节正弦输出信号以具有相同的滞后的电阻阶梯电路的一个实施例；
图12示出了多个不同的衰减因子被应用到其上的正弦输出信号的一个实施例；
图13示出了正弦输出信号A，B和A″和根据其生成的相应的脉冲输出信号的一个实施例；
图14示出了用于精细调整正弦输出信号的滞后的可开关和/或可调电阻阶梯电路；
图15示出了正弦输出信号B，A/Y和A′/Y与根据其生成的相应的脉冲输出信号的一个实施例；
图16示出了比较器电路142和用于生成4×脉冲输出信号的相应逻辑电路150的一个实施例；
图17示出了对应于图16的电路142和相应逻辑电路150以及根据本文提出的教导修改的图5和图6的电路140的输出信号的一个实施例；以及
图18示出了具有可调正反馈环的比较器的一个实施例。
附图不一定按比例。除非另有说明，附图中相同的附图标记表示相同的部分或步骤。
具体实施方式
在本发明的各种实施例中，提供了单一码道反射型光学编码器系统、装置以及方法。
当在本文中使用时，术语“单一码道编码器”意思是具有单一码尺的光学编码器，该单码尺具有形成或存在于其上或其中的数据或代码的图案或条以及形成或存在于其上或其中的索引图案或条，其中，数据图案和索引图案在单一码道中沿着公共的单一轴线一起行进，该单一码道布置在包括数据通道光探测器和索引通道光探测器的相应的单一码道上。
现在参考图7，其中示出了由图6的电路140和142生成的输出信号。图5中所示的向信号生成电路140的各种输入包括不同的正弦信号，所述正弦信号在不同的交叉点上彼此交叉，基于此生成内插脉冲信号或方波输出(如上面结合图2所述的)。当两个正弦信号彼此交叉时，比较器被用于生成方波或脉冲信号输出(例如参见图2中的信号A，A\和109)。具有与其相关的特定相应滞后的比较器被要求精确处理交叉点(这样的相交信号的对在此相交)处的这些正弦输入信号，从而提供精确内插的输出信号。
继续参考图7，其中示出了输入信号B，A，A/X和A/Y。输入信号B和A彼此异相90度。信号A/X和A/Y是信号A的衰减模式，但是具有相同的相位。图8示出了图7中的由虚线描绘的部分的放大图。如图8所示，信号B与信号A，A/X和A/Y在交叉点1，2和3相交。由图8中的时间延迟t1，t2和t3表示的可变的和非均一的滞后延迟与利用接收信号B，A，A/X和A/Y作为其输入的比较器生成方波输出信号相关。图8中由时间延迟t1，t2和t3表示的可变的和非均一的滞后是由如下导致的：信号A，A/X和A/Y在各自的交叉点1，2和3的附近具有不同的各自斜率或互补斜率。在图8的实例中，如果将通过使得时间延迟t1，t2和t3全都具有相同的开关延迟来维持内插输出信号的精度，则时间延迟t1必须具有与其相关的40mV的比较器滞后值，时间延迟t2必须具有与其相关的30mV的比较器滞后值，时间延迟t3必须具有与其相关的20mV的比较器滞后值。为了良好的内插性能，t1必须等于t2和t3。在传统的方法中，并且如上所述，具有不同的与其相关的滞后值的比较器被要求产生这样的结果。
一种解决具有不同的与其相关的滞后值的比较器的问题的方案被示于图9和10中，其中，信号A被轻微地衰减以具有与信号B相同的斜率(信号A′)，所得的30mV的滞后值与信号A′和A/X相关。这样做不会影响内插性能，这是因为延迟t2等于延迟t1。
在一个实施例中并且如图11中由第一组电阻阶梯(resistor ladders)中的一个所示的，图7，8和9中所示的信号A的衰减因子被计算为(30mV/40mV)，其等于因子0.75。图11中示出了利用电阻阶梯实现这样的结果的简单衰减电路。在一个实施例中，第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯组成的第一组被提供给通道A、A\、B和B\中的每一者，所述电阻阶梯的与其相关的电阻值被配置为提供具有在任意给定时间具有基本相同的斜率或互补的斜率的输出信号。该第一组电阻阶梯消除了设置具有不同的与其相关的滞后值的第一、第二、第三和第四比较器的需要。图5和6的逻辑电路150于是被配置来接收第一组电阻阶梯输出信号，并基于由第一组电阻阶梯提供的输出信号生成通道A和通道B输出方波或脉冲信号。注意，所举例说明的技术和电路可适用于所有的内插因子范围，诸如1×、2×、4×以及更大，这取决于内插器模块的限制。
现在参考图12-15，其中示出了和说明了另一实施例，其除了第一组电阻阶梯之外还使用第二组电阻阶梯(其中之一-电阻阶梯314-被示于图14)，以实现与上面关于图7-11中所示的实施例所述的相似但有改进的结果。图12示出了从图11的电阻阶梯输出的输出信号A，A′，A″和A″′。图13示出了信号A，B和A″，以及由比较器基于其生成的方波信号109。在图13的信号A，B和A″的交叉之间的残留轻微失配利用图14的电阻阶梯314被校正，所述电阻阶梯314例如通过图14的可修整(trim)或可编程的控制来控制引脚316精细调整信号A，从而提供最优的信号交叉。类似的精细调整电阻阶梯314被设置用于B和其他信号。
图15的信号A′/Y(虚线)没有通过图14的电阻阶梯314进行进行调整，可以看到所述信号A′/Y相对于时间和与信号B的期望交叉轻微地偏移。参见图15中的方波信号111的前沿和尾沿，其相对于方波信号109的期望前沿和尾沿发生偏移。精细调整电阻阶梯314通过精确对准中间输出信号A/Y校正信号A′/Y的不期望的偏移。
图14的控制引脚316可以通过修整在制造期间设置，或可以利用由具有加载在其存储器中的编程指令的控制器或处理器传输的控制信号被可编程控制。
现在将看到上述的各种实施例通过使用全部具有相同比较器滞后的比较器并结合容易实现的电阻阶梯，消除了由具有不同滞后值的比较器导致的可变滞后引起的延迟以及处理误差。因为在任何特定的操作频率下所有所得的信号交叉具有相同的与其相关的开关延迟，所以当在所有频率范围内操作时，内插精度和性能保持相同。因此，仅仅需要使用一种类型的滞后比较器。在采用仅仅一种类型的滞后比较器检测所有信号交叉的情况下，交叉之间的失配被最小化，并且性能被提高。而且，所有衰减的中间输出信号可以通过简单的电阻阶梯来生成，这有助于消除或最小化例如由部件-部件之间或组件-组件之间的差异导致的衰减中间输出信号之间的误差。此外，上述的实施例简单并易于实现，并且提供了较之常规的光学编码器具有改善的高频性能的光学编码器。
现在参考图16-18，其中示出了用于光学编码器的滞后补偿内插模块的另一实施例，其具有用于其中所包含的每个比较器的可编程或可修整滞后设置，其中，每个比较器的滞后是可编程和/或可修整的，以进行精细调整和调节。每个比较器可以被配置来与一个或不同的输入信号幅值配对。
图16示出了比较器电路142和用于生成4×方波输出信号的相应逻辑电路150的一个实施例。
图17示出了各种提供给图16所示的电路的输入信号和由图16所示的电路生成的输出信号。
图18示出了每一个比较器240具有可调正反馈环，其中，电阻器241a，241b和241c可以在制造期间被修整，或可以利用由具有加载在其存储器中的编程指令的控制器或处理器传输的控制信号被可编程控制。
调整比较器中的每一个使得对于图17中所示的方波沿中的每一个能够获得精确定时的交叉，即使部件-部件之间的处理误差可能引入误差或失配。
注意，比较器和逻辑电路142/150可以包括比较器和OR门或XOR门，或者本领域技术人员已知的任何其他合适的比较器和逻辑电路。
可以根据本文提供的实施例、教导和公开中的至少一些被改进的编码器的一个实例是AVAGO TECHNOLOGIES TM AEDT-9340编码器。该编码器的数据页被包括在与本申请同一日递交的信息公开声明(InformationDisclosure Statement)中，标题为″AEDT-9340Series；High Temperature115℃；1250/2500CPR6-Channel Coummutation Encoder″，其全文被并入本文。
现在将会理解的是，本文所提出和公开的各种实施方式是简单的并且易于实现，并且可以利用任何合适的工艺技术诸如CMOS或BiCMOS进行集成。电流放大器编码器的各种实施方式非常适用于高速应用。而且，本文所公开的电流放大器编码器的各种实施方式可以以小的管芯尺寸来实现。
本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以构造上述的新颖的电流放大器编码器的多种不同的组合、排列和变化，但是这些不必在此进行明确公开。
本发明的各种实施方式解决了一定的问题并且具有一定的优点。在一些实施方式中，管芯尺寸可以被制造得更小，编码器速度可以被提高，制造成本可以被降低，IC设计时间可以被减少和简化，并且单一码道光学编码器的尺寸和成本可以被维持或甚至被减小，同时提高了编码器的空间分辨率。通常，反射型光学编码器中的集成电路是反射型光学编码器系统中的单个的最昂贵的部件。本文所公开的单一码道构造所允许的小的覆盖区(footprint)和尺寸允许构建具有高分辨率的小的编码器。尽管编码器的尺寸和覆盖区更小，光学反射型编码器的各种实施方式还允许获得前所未有的更高的分辨率。
各种实施方式是相对简单的并易于实现，并且得到更小的封装、降低了管芯和组装成本、使用常规和简单的电子电路并消除了对于电路再设计的需要。
本发明的范围也包括制造本文描述的各种部件、装置和系统的方法。
除了上述实施例之外，可以预料到本发明的各种实施例。例如，尤其可以想到结合单一码道和上文中所描述的实施例的其他特征的透射光学编码器。
上述实施例应该被认为是本发明的示例，而不是对本发明的范围的限制。除了本发明的上述实施例之外，对于详细说明书和附图的回顾将会引出存在本发明的其他实施例。因此，这里没有明确地陈述的本发明前述实施例的许多结合、排列、改变以及修改仍然落入本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种高分辨率、高速、单一码道光学编码器，包括：
光发射器，被配置成从其发射光；
多个具有前边缘和后边缘的光探测器，其沿单一码道和公共轴线布置，以形成单一码道光探测器，所述单一码道光探测器具有沿着所述公共轴线布置的多对A和A\数据通道的光探测器以及B和B\数据通道的光探测器，所述A和B光探测器和A\和B\光探测器分别被布置来生成相位彼此相差90度的输出信号，所述A、A\、B和B\光探测器分别生成第一输出斜坡信号、第二输出斜坡信号、第三输出斜坡信号和第四输出斜坡信号；
信号生成电路，其至少包括第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器，这些放大器被配置成分别接收与所述A、A\、B和B\光探测器相对应的所述第一输出斜坡信号、第二输出斜坡信号、第三输出斜坡信号和第四输出斜坡信号作为对其的输入，所述第一放大器被配置来提供完整A输出斜坡信号和分数A输出斜坡信号，所述第二放大器被配置来提供完整A\输出斜坡信号和分数A\输出斜坡信号，所述第三放大器被配置来提供完整B输出斜坡信号和分数B输出斜坡信号，所述第四放大器被配置来提供完整B\输出斜坡信号和分数B\输出斜坡信号；
第一组的第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯，所述第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯被配置成分别接收所述完整A输出斜坡信号和分数A输出斜坡信号、完整A\输出斜坡信号和分数A\输出斜坡信号、完整B输出斜坡信号和分数B输出斜坡信号以及完整B\输出斜坡信号和分数B\输出斜坡信号作为对其的输入，所述第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯中的每一个具有与其相关的电阻值，使得由每个所述电阻阶梯提供的中间输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率；
被配置来接收A中间输出信号和分数A中间输出信号作为对其的输入的第一比较器，被配置来接收所述A\中间输出信号和分数A\中间输出信号作为对其的输入的第二比较器，被配置来接收所述B中间输出信号和分数B中间输出信号作为对其的输入的第三比较器，以及被配置来接收所述B\中间输出信号和分数B\中间输出信号作为对其的输入的第四比较器，所述第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器分别提供中间第一输出信号、中间第二输出信号、中间第三输出信号以及中间第四输出信号；以及
逻辑电路，其被配置来接收所述电阻阶梯输出信号并基于所述电阻阶梯输出信号生成通道A输出脉冲信号和通道B输出脉冲信号，
其中，所述第一组的第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯具有与其相关的电阻值，使得由每个所述电阻阶梯提供的所述中间输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率，从而消除在所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器和所述第四比较器之间的滞后的差异。
2.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，还包括第二组的第一可调电阻阶梯、第二可调电阻阶梯、第三可调电阻阶梯和第四可调电阻阶梯，这些可调电阻阶梯被配置成分别接收所述中间第一输出信号、所述中间第二输出信号、所述中间第三输出信号以及所述中间第四输出信号作为对其的输入，并且所述第二组电阻阶梯的所述第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯中的每一个具有与其相关的可调电阻，这些可调电阻可分别由向其传输的第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号选择，使得由每个所述电阻阶梯提供的输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率。
3.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，还包括第二组的第一可调电阻阶梯、第二可调电阻阶梯、第三可调电阻阶梯和第四可调电阻阶梯，这些可调电阻阶梯被配置成分别接收所述中间第一输出信号、所述中间第二输出信号、所述中间第三输出信号以及所述中间第四输出信号作为对其的输入，并且所述第二组电阻阶梯的所述第一电阻阶梯、第二电阻阶梯、第三电阻阶梯和第四电阻阶梯中的每一个具有与其相关的可修整电阻，这些可修整电阻可分别被选择，使得由这些电阻阶梯中每一者提供的输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率。
4.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述分数输出斜坡信号中的至少一些对应于所述完整输出斜坡信号的幅值的1/3。
5.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述分数输出斜坡信号中的至少一些对应于所述完整输出斜坡信号的幅值的1/6。
6.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述信号生成电路、所述比较器和所述逻辑电路由CMOS器件实现。
7.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述信号生成电路、所述比较器和所述逻辑电路由BiCMOS器件实现。
8.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述信号生成电路、所述比较器电路和所述逻辑电路由半导体集成电路器件实现。
9.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述比较器的所述滞后在10mV到50mV之间的范围内。
10.如权利要求1所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述光探测器被沿所述单一码道和所述公共轴线布置，以形成由(A，B，A\，B\)、(A、A\、B，B\)、(A，B\，A\，B)或(A，B，A\，B\)中的一种限定的光探测器的序列图案或重复序列图案。
11.如权利要求1或10所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述光探测器包含光电二极管。
12.一种高分辨率、高速、单一码道光学编码器，包括：
光发射器，被配置成从其发射光；
多个具有前边缘和后边缘的光探测器，其沿单一码道和公共轴线布置，以形成单一码道光探测器，所述单一码道光探测器具有沿着所述公共轴线布置的多对A和A\数据通道的光探测器以及B和B\数据通道的光探测器，所述A和B光探测器和A\和B\光探测器分别被布置来生成相位彼此相差90度的输出信号，所述A、A\、B和B\光探测器分别生成第一输出斜坡信号、第二输出斜坡信号、第三输出斜坡信号和第四输出斜坡信号；
信号生成电路，其至少包括第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器，这些放大器被配置成分别接收与所述A、A\、B和B\光探测器相对应的所述第一输出斜坡信号、第二输出斜坡信号、第三输出斜坡信号和第四输出斜坡信号作为对其的输入，所述第一放大器被配置来提供完整A输出斜坡信号和分数A输出斜坡信号，所述第二放大器被配置来提供完整A\输出斜坡信号和分数A\输出斜坡信号，所述第三放大器被配置来提供完整B输出斜坡信号和分数B输出斜坡信号，所述第四放大器被配置来提供完整B\输出斜坡信号和分数B\输出斜坡信号；
被配置来接收所述A输出斜坡信号和分数A输出斜坡信号作为对其的输入的第一比较器，被配置来接收所述A\输出斜坡信号和分数A\输出斜坡信号作为对其的输入的第二比较器，被配置来接收所述B输出斜坡信号和分数B输出斜坡信号作为对其的输入的第三比较器，以及被配置来接收所述B\输出斜坡信号和分数B\输出斜坡信号作为对其的输入的第四比较器，所述第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器中的每一个具有可调正反馈环，所述可调正反馈环包含多个可选择性修整或可选择性开关的电阻器，所述第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器分别提供中间第一输出信号、中间第二输出信号、中间第三输出信号以及中间第四输出信号，所述第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器的所述可调正反馈环被配置成使得所述第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号以及第四输出信号在任何给定时间都具有基本相同的斜率或互补的斜率；
逻辑电路，其被配置来接收所述第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号以及第四输出信号，并基于所述第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号以及第四输出信号生成通道A输出脉冲信号和通道B输出脉冲信号。
13.如权利要求12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述分数输出斜坡信号中的至少一些对应于所述完整输出斜坡信号的幅值的1/3。
14.如权利要求12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述分数输出斜坡信号中的至少一些对应于所述完整输出斜坡信号的幅值的1/6。
15.如权利要求12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述信号生成电路、所述比较器和所述逻辑电路由CMOS器件实现。
16.如权利要求12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述信号生成电路、所述比较器和所述逻辑电路由BiCMOS器件实现。
17.如权利要求12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述信号生成电路、所述比较器电路和所述逻辑电路由半导体集成电路器件实现。
18.如权利要求12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，每个可调正反馈环中的每个所述电阻可以根据存储在存储器中的指令而被接通到所述正反馈环中或从所述正反馈环断开。
19.如权利要求12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，每个可调正反馈环中的所述电阻中的至少选定的一些可以根据存储在存储器中的指令而被接通到所述正反馈环中或从所述正反馈环断开。
20.如权利要求12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述光探测器被沿所述单一码道和所述公共轴线布置，以形成由(A，B，A\，B\)、(A、A\、B，B\)、(A，B\，A\，B)或(A，B，A\，B\)中的一种限定的光探测器的序列图案或重复序列图案。
21.如权利要求12或20所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述光探测器包含光电二极管。
22.如权利要求1或12所述的高分辨率、高速、单一码道光学编码器，其中，所述脉冲信号包含方波信号。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109084814A (zh) * 2017-06-13 2018-12-25 发那科株式会社 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016197044A (ja) * 2015-04-03 2016-11-24 株式会社ミツトヨ 位相調整器及びエンコーダ
US10551223B2 (en) * 2017-03-20 2020-02-04 Tt Electronics Plc Method and apparatus for configurable photodetector array patterning for optical encoders
US20190212172A1 (en) * 2018-01-09 2019-07-11 Tt Electronics Plc Absolute Optical Encoders Using Programmable Photodetector Array
US10886932B2 (en) 2018-09-11 2021-01-05 Tt Electronics Plc Method and apparatus for alignment adjustment of encoder systems
US11378422B2 (en) * 2018-11-05 2022-07-05 Tt Electronics Plc Method and apparatus for improved performance in encoder systems by configuring a detector array using a partition map and assigning weights to output currents of the detector array
US11644345B2 (en) * 2021-04-26 2023-05-09 Pixart Imaging Inc. Optical encoder capable of regulating gain of index output
US11885828B2 (en) 2021-04-26 2024-01-30 Pixart Imaging Inc. Optical encoder with changeable comparator hysteresis and operating method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342910A (en) * 1980-09-05 1982-08-03 General Electric Company Optoelectronic absolute position encoder with an in-line gray code controlling vehicle acceleration
US5068529A (en) * 1988-12-22 1991-11-26 Nikon Corporation Absolute position detection encoder
CN1202765A (zh) * 1997-04-28 1998-12-23 株式会社三丰 编码器的内插电路
TW546469B (en) * 1999-08-20 2003-08-11 Agilent Technologies Inc Interpolation methods and circuits
CN1437086A (zh) * 2002-02-08 2003-08-20 精工爱普生株式会社 基准电压发生电路和方法、显示驱动电路、显示装置
CN1683907A (zh) * 2004-04-14 2005-10-19 夏普株式会社 光学式编码器以及具有该编码器的电子机器
CN1924527A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 安华高科技Ecbuip(新加坡)私人有限公司 具有集成索引通道的光学编码器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9422911D0 (en) 1994-11-14 1995-01-04 Moonstone Technology Ltd Capacitive touch detectors
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
US6297811B1 (en) 1999-06-02 2001-10-02 Elo Touchsystems, Inc. Projective capacitive touchscreen
US7176897B2 (en) 2002-05-17 2007-02-13 3M Innovative Properties Company Correction of memory effect errors in force-based touch panel systems
US6816091B1 (en) 2003-12-18 2004-11-09 Agilent Technologies, Inc. Interpolator
US20070074913A1 (en) 2005-10-05 2007-04-05 Geaghan Bernard O Capacitive touch sensor with independently adjustable sense channels

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342910A (en) * 1980-09-05 1982-08-03 General Electric Company Optoelectronic absolute position encoder with an in-line gray code controlling vehicle acceleration
US5068529A (en) * 1988-12-22 1991-11-26 Nikon Corporation Absolute position detection encoder
CN1202765A (zh) * 1997-04-28 1998-12-23 株式会社三丰 编码器的内插电路
TW546469B (en) * 1999-08-20 2003-08-11 Agilent Technologies Inc Interpolation methods and circuits
CN1437086A (zh) * 2002-02-08 2003-08-20 精工爱普生株式会社 基准电压发生电路和方法、显示驱动电路、显示装置
CN1683907A (zh) * 2004-04-14 2005-10-19 夏普株式会社 光学式编码器以及具有该编码器的电子机器
CN1924527A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 安华高科技Ecbuip(新加坡)私人有限公司 具有集成索引通道的光学编码器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109084814A (zh) * 2017-06-13 2018-12-25 发那科株式会社 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法
CN109084814B (zh) * 2017-06-13 2019-12-17 发那科株式会社 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法

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Publication number Publication date
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