CN106500737A - 绝对表面编码/绝对地对区域进行编码 - Google Patents

Abstract

绝对表面编码/绝对地对区域进行编码。本发明涉及一种用于要绝对地编码的区域的区域位置代码图案，包括基本网格中的代码标记的结构。所述区域位置代码图案的至少一部分可由矩阵传感器读取以确定位置。根据本发明，位置代码图案实现成将基本网格的第一行方向上的代码标记的串接体中的第一绝对代码序列作为要编码的区域上的第一行，并且代码标记用沿着跟在第一行后面的第二行的第二绝对代码序列沿着行方向来编码。第一行和第二行形成行对，并且两个绝对代码序列均被设置为在随后行对中沿基本网格中的第一方向上偏移。本发明还包括相关方法、用于评估位置代码图案的关联区域传感器和包括这些的位置编码器。

Description

绝对表面编码/绝对地对区域进行编码

技术领域

本发明涉及区域位置代码图案和用于确定质心的区域传感器，而且涉及包括区域位置代码图案的绝对测量系统以及相同方法和计算机程序产品。

背景技术

在许多应用中，需要以两个或多个自由度来确定位置。举例而言，在坐标测量机的情况下通常确定一维移动轴的多个位置和/或方位，该移动轴被链接以形成测量头的坐标信息，借助于该测量头确定要测量的移动对象的几何或其他物理特性。举例而言，另一个示例为处理机，其中旨在相对于坐标台对工具进行测量或定位。除了使用两个方位编码器来分别针对X方向和Y方向或针对极坐标的笛卡尔结构之外，为了这个目的，值得追求的目标是仅使用单个方位编码器来针对两个方向。这里，与所建立位置和/或方位相关的区域不需要必须为平面的，而是还可以实现为球形样式或任意自由形式表面。这里列为示例的为球节，该球节可以在三个自由度上移动，具体地为关节杆的关节等。

举例而言，为了确定位置，EP 1 147 376展示了利用与增量传感器的正弦/余弦的相关性的模拟计算进行的相位测量。EP 1 750 099借助于FFT(快速傅里叶变换)的对频率的附加估计补充了这种利用正弦/余弦相关性的相位测量。对于用于检测周期图案的、在于过程中应用的与正弦和余弦函数的相关性，通常使用区域传感器，诸如CCD或CMOS传感器。凭借使用这种阵列或区域传感器，例如，DE 699 33 050描述了与针对增量传感器的正弦/余弦的相关性的计算。在EP 1 750 099中，除了相位测量之外，还提出了在快速傅里叶变换的帮助下估计频率。DE 60 2004 009 429或EP2169357尤其描述了这种光学区域传感器的评估期间对其行和/或列的求和。

这里，如在例如光学计算机鼠标的情况下使用的增量位置确定太不精确或太易受误差的影响，特别是在工业应用的情况下。因此，应提供与相对于区域的位置绝对确定，这使得可以确定唯一的空间位置，并且，优选地，还可以确定传感器相对于基准表面或待测量对象的空间方位。举例而言，EP 2 546 613展示了由增量和绝对代码构成的嵌套编码，或者WO 2010/112082示出了经曼彻斯特编码的绝对标度的相位计算。EP 1 099 936使用绝对和相对2D编码的组合。EP 1 473 549示出了在各单元格中的绝对编码，并且EP 2 169 357示出了具有借助于2D FFT的对扭转的附加估计的由增量和绝对代码构成的嵌套编码。

区域代码的其他示例例如在EP 2 133 824、US 6,548,768、US 2007/0246547或WO01/26032中找到，这些不是用于可应用于工业坐标测量机的精确确定位置和/或方位的位置编码器的连续位置代码，而是用于在绝对值在各情况下分配到较大区域的情况下表示该区域的特征的区域代码。举例而言，这还联系到以下事实：在上述文献中，仅在点处扫描、读取并评估代码，而根据本发明的用于方位编码器传感器的代码在代码区域上连续移动，并且在过程中以超出纯代码字信息的分辨率的分辨率检测该传感器的位置和/或方位。具体地，在根据本发明的应用中，因此，不仅编码，而且相对于传感器的绝对编码的所读取代码标记的精确方位被评估。

根据现有技术的区域代码因此通常是增量的，或者这些位置不组成连续的位置代码，而仅是用各关联的代码字对区域进行编码，诸如，例如在用于娱乐文章版面等中的纸制品的代码阅读笔的情况下。在这些中，阅读笔经常应用于点处，并且在该各点处建立代码字。与之相比，本位置代码的实施方式针对以下目的实现：在代码区域上方移动读取头，优选地连续移动读取头，且在该过程中建立位置值，所述位置值比纯粹的、读取的绝对代码值准确，即，具体地，在评估中还将形成代码值的代码标记中的一个或更多个代码标记相对于读出传感器的方位考虑在内。

而且，在现有技术中，为了避免能够绝对地对大区域进行编码，较大的代码区域部分通常需要由相应的大的传感器区域来检测。通常，代码区域的很大部分也用于不贡献于代码值的基准结构。而且，现有技术中所用的代码的编码律通常复杂，这导致解码花费增加或较慢的评估。

在这里所描述的绝对区域位置编码的领域中，位置和/或扭转应可以以高准确度确定。在具体实施方式中，另外还可以确定传感器从所编码区域的倾斜和/或距离，至少以比在2D区域代码的主要评估的自由度的情况下低的准确度和/或小的测量区域。因此，例如，可以定性和/或量化可能的失调或偏差，例如，作为调节误差、变形、温度膨胀等的结果，并且这些可以被至少部分地机械或数字地补偿。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于区域传感器的绝对编码，在该绝对编码的帮助下，能够在至少两个自由度上确定绝对位置。

这里，本发明的目的可以被认为在于提供用于确定传感器关于因此而扫描的表面的位置和/或对齐的改进的代码标尺或改进的传感器、相应的测量系统和改进的方法，因而，能够以简单而精确的方式确定绝对位置/方位，优选地，在二维、三维或更多维确定。

这里，进一步的具体目的在于还使得可确定位置传感器与它关于代码图案的理想方位的偏差，具体地以使多达六自由度可检测。

具体地，目的在于使得能够以高位置分辨率绝对地检测大测量区域，具体地是不需要到此程度地检测代码图案的较大部分和/或不需要对易受误差影响的所检测代码部分的在计算上密集的评估。

目的的一部分还在于挨着区域代码设置对应的关联区域传感器芯片，所述区域传感器芯片针对区域代码的有利评估而实现。因此，还可以认为目的在于提供用于绝对地对区域的位置进行编码的系统和方法。

根据发明，该目的由独立权利要求的特征和/或由从属权利要求的特征来实现，或者这些解决方案因此而开发。

本发明涉及一种区域位置代码图案或利用这种区域位置代码图案的测量标准。其具有在基本网格中的代码标记的结构。

区域位置代码图案的至少一部分可由矩阵传感器读取来以至少一个自由度确定位置，优选地以至少两个自由度或以超过两个自由度(例如，3、4、5或6个自由度)确定位置。这里，矩阵传感器具体地可以为光学矩阵传感器，诸如CCD传感器或CMOS传感器。

根据本发明，沿基本网格的第一行方向上的代码标记的串接体的第一绝对代码序列被实现为要编码的区域上的第一行，并且代码标记用沿着跟在第一行后面的第二行的第二绝对代码序列沿行方向来编码。具体地，第一绝对代码序列和第二绝对代码序列具有彼此不同的代码字。举例而言，第一绝对代码序列和第二绝对代码序列各为单个共用最大序列的部分，该单个共用最大序列被划分为具有不同主要周期长度的至少两个部分。

这里，第一行和第二行形成行对，并且在随后的行对中，行对中的绝对代码序列被设置为关于之前的行对偏移，在基本网格中的行方向上的各情况下，具体地偏移基本网格的一个周期。

换句话说，总之，可以在本发明的情况下借助于较小区域传感器提供具有绝对多维位置代码的非常大的区域。

在所开发的实施方式中，在该情况下而且还可以非常精确地确定表面上的传感器的扭。如果根据发明以2D代码另外评估代码标记的区域维数和/或点分离，则可确定多达六个自由度，其中，位于代码区域平面中的三个自由度可以更高的准确度来确定。这里，解码较简单，特别是在应用单个最大序列到两个不同元素序列的分解的实施方式中。而且，鉴于其标尺，根据本发明的区域编码在各情况下可理想方式适于各应用。

区域位置代码图案可以由标准化的统一代码标记(优选地由具有凸形外轮廓的代码标记)来建立。

在区域位置代码图案中，代码标记可以借助于区域传感器(例如，鉴于代码标记基于其体积质心关于区域传感器的位置和/或鉴于代码标记基于其体积的尺寸)来检测。

这里，代码标记中的一个的值编码可以具体实施为代码标记与基本网格中的预期位置的几何偏差的形式。具体地，基本网格在这种情况下可以为矩形或六边形的。该偏差可以相对于网格间隔保持较小，例如小于基本网格的周期的1/3或优选地小于基本网格的周期的大致1/10。

这里，第一绝对代码序列和第二绝对代码序列可以以在基本网格中都具有相同的代码方向的这种方式来实施；即，具体地，它们不正交于彼此，即，它们在平面区域的情况下优选地具有至少大致平行的代码方向。

本发明还涉及用于确定代码标记(优选地为这里所述的区域位置代码图案的代码标记)的质心的所关联的区域传感器。在这种情况下，区域传感器可以具有这种实施方式：在传感器元件的阵列的情况下存在阵列的逐行读出，具体的用传感器元件的规则二维结构来进行。在该读出期间，对于阵列的行，可以从由第一传感器元件处的读取值超过所定义的波谷阈值到各行的第二传感器元件处不超过的波谷阈值，进行阵列该行的传感器元件的读取值的积分，以形成合计的值。这里，区域传感器例如可以具有这种实施方式：区域传感器具有用于像素中所收集的光诱导电子的模拟移位寄存器，借助于该模拟移位寄存器，多个像素的光电荷可以选择性地位移至普通累加器(例如，势阱)并在那里累加(即，求和)。该累加器……

累加器中的积分或积分变化的启动可以(主要)根据阈值比较来进行，这可以说是预先确定积分限。同样的，积分的评估和/或删除可以主要以取决于阈值比较的方式来进行。为了这些目的，用于确定质心的区域传感器可以具有硬件方面的适当实施方式。而且，根据本发明的用于确定质心的区域传感器可以用用于提供阈值超过和/或阈值不超过的像素编号的电路来具体实施。

这里，第一传感器元件的第一位置编号和第二传感器元件的第二位置编号各沿着传感器行来检测。区域传感器提供合适的值以及第一位置编号和第二位置编号。具体地，在这种情况下的提供可以以数字化形式来进行，特别是凭借具有模数转换器或连接到模数转换器的区域传感器来进行。

区域传感器可以具有模拟累加器，该模拟累加器以这种方式来实施：以该模拟累加器，传感器元件的读取值的积分以模拟形式来进行。具体地，区域传感器可以具有来自从而建立的累加器的模拟和经历模数转换的这种实施方式。

区域传感器还可以具有至少一个模拟比较器，该模拟比较器以这种方式来实施：以该模拟比较器，建立传感器元件的读取值的定义的波谷阈值的超过和/或不超过。具体地，区域传感器在这种情况下可以具有这种实施方式：相关传感器元件随着超过和/或不超过读取的位置编号基于传感器元件在相关行中的计时的计数器来建立。

区域传感器还具有至少一个模拟减法电路，该模拟减法电路以以下这种方式来具体实施：以该模拟减法电路，在积分之前分别从传感器元件的读取值减去波谷阈值，并且积分从此产生的正差值，具体地，区域传感器在这种情况下可以具有这种实施方式：所定义的波谷阈值的超过和/或不超过基于差值的标记来建立。

而且，区域传感器可以具有计算单元，该计算单元被具体实施为根据第一位置编号和第二位置编号以及和来建立质心位置编号。具体地，该位置编号还具有小数分量。

该区域传感器可以具有至少一个第二积分器电路(优选地为模拟积分器电路)，该模拟积分器电路以这种方式来具体实施：以该模拟积分器，用于交叠位置编号的独立行的和可在多个行上积分。

因此，本发明同样涉及包括这里所述的区域位置代码图案的实施方式且包括这里所述的区域传感器的额实施方式的关联的据对测量系统。

发明同样涉及用于借助绝对代码图案编码表面的对对位置的关联方法。该方法包括以下步骤：

提供用于代码标记的优选为矩形基本网格；

具体地从分解为两个不同元件序列的单个共用最大序列提供两个不同代码字的绝对代码序列；以及

根据绝对代码序列的代码值以代码标记关于代码标记的基本网格位置的偏移编码基本网格的代码标记。

具体地，这里在各情况下可以具有与其代码序列方向相反的两个据对代码序列的另选结构，作为这样的结果，代码行对出现在各情况下(或在多区域两个不同绝对代码序列的情况下为代码行三联体等)。对于出现在该过程中的代码行对中的每一个，然后可以分别在代码序列方向上存在网格中的代码序列位置的不同相移。该移位的该相位在这种情况下可以特别与代码序列的周期性有关，因此具体地组成网格位置的整数倍数。

类似地，发明涉及一种用于评估这里所述的区域绝对代码图案的关联方法，该方法包括以下步骤：

由区域传感器检测所述区域绝对代码图案的一部分；以及确定所述所检测部分中的所述区域绝对代码图案的代码标记关于所述区域传感器的情况，具体地包括确定所述代码标记的所述质心的所述方位，其中，具体地，可以使用这里特别描述的用于确定质心的区域传感器；

基于所述之前建立的所述代码标记的方位确定所述区域绝对代码图案的基本网格的对齐；

沿着所述之前确定的对齐评估所述代码标记的编码；

基于评估所述代码标记的所述编码建立绝对位置信息，

基于为所建立的绝对位置信息的基础的、关于区域传感器确定的那些代码标记的方位定位所建立的绝对位置信息；以及

基于定位步骤提供对齐和/或区域传感器相对于区域绝对代码图案的绝对方位。

具体地，编码的评估可以发生在与基本网格的对齐对齐多个行的这种情况下，这些行在基本网格上具有至少两个不同的代码字绝对代码序列和行之间的相位偏移。

本发明同样包括具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码存储在数据介质上或被提供为电磁波(例如，无线电信号)，该程序代码被具体实施为在数字计算机上执行如这里所述的方法。具体地，其中，程序代码被实施为基于根据本发明的区域位置代码图案确定位置，或者其中，程序代码具体实施为使用根据本发明的区域传感器确定区域位置代码图案的代码标记的质心。这特别应用在程序代码在根据本发明的绝对测量系统中执行时。

类似地，本发明还包括这种计算机程序产品，该计算机程序产品被具体实施为生成根据发明(具体地根据这里所列的方法)的区域据对代码。本发明还包括这种计算机程序产品，该计算机程序产品被具体实施为根据本发明评估根据本发明的区域绝对代码的优选为两个、三个或更多个自由度上的位置和/或方位信息。而且，具体实施为启动和/或评估用于确定质心的、根据本发明的区域传感器的计算机程序产品为本发明的一部分。这特别应用于前述计算机程序产品在2D位置代码读取单元的数字计算单元或连接到区域传感器的位置确定系统上进行。

附图说明

在还讨论本发明的另外优点的情况下，基于附图中示意性描绘的具体示例性实施方式以纯示例性方式更详细地说明根据本发明的方法和根据本发明的设备。具体地：

图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g示出了用于根据本发明的区域位置代码图案的基本网格的第一示例性实施方式和可能的实现方式；

图2示出了用于说明根据本发明的设计原理的、根据本发明的区域位置代码图案的第一实施方式的示例；

图3示出了用于说明根据本发明的评估原理和模糊度求解的、根据本发明的区域位置代码图案的第一实施方式的示例；

图4a示出了根据本发明有利地设计的代码标记的配置的实施方式的示例；

图4b示出了根据本发明较不有利地设计的代码标记的配置的实施方式的示例；

图5a示出了区域传感器情况下的像素结构的第一实施方式的示例；

图5b示出了区域传感器情况下的像素结构的第二实施方式的示例；

图5c示出了区域传感器情况下的像素结构的第三实施方式的示例；

图5d示出了区域传感器情况下的像素结构的第四实施方式的示例；

图6示出了在检测代码标记时的典型信号的区段的示例；

图7a示出了利用在区域传感器情况下的像素结构的第五实施方式的示例，通过在单独的逐行读出中确定质心、对根据本发明的区域代码进行的根据本发明的评估的实施方式的示例；

图7b示出了利用在区域传感器情况下的像素结构的第六实施方式的示例，通过在区域读出中确定质心、对根据本发明的区域代码进行的根据本发明的评估的实施方式的示例；

图8在简化框图中示出了用于确定质心的、根据本发明的区域传感器的第一示例性实施方式；

图9以若干示例在简化框图中示出了用于确定质心的、根据本发明的区域传感器的第二示例性实施方式；

图10在简化框图中示出了用于确定质心的、根据本发明的区域传感器的第三示例性实施方式；

图11示出了根据本发明的编码过程的简化流程图的示意性例示图；

图12示出了根据本发明的位置确定过程的简化流程图的示意性例示图；

图13a示出了本发明在关于测量台等上应用中的示例性实施方式；

图13b示出了本发明在铰链的情况下的应用中的示例性实施方式；

图13c示出了本发明在旋转编码器的情况下的应用中的示例性实施方式；以及

图13d示出了本发明在线性编码器的情况下的应用中的示例性实施方式。

假使明确叙述没有其他内容，则附图不应被认为是这种情况下的真实比例。在这是实践的范围内，针对等同或功能上类似的特征总是提供用相同的附图标记，并且该等同或功能上类似的特征必要时由作为编号的小写字母来区分。

具体实施方式

为了更容易理解，以下说明的许多是基于根据本发明的区域位置代码的示例性实施方式和该区域位置代码的实施方式关联的、根据本发明的用于确定质心的区域传感器的实施方式来阐明。然而，在其他实施方式中，根据本发明的原理例如还可以在根据本发明的基础原理的其他变体中以类似的方式来实施，例如用代码标记的其他已知编码。具体地，这里在不同实施方式中的一个或更多个中以示例性方式例示的方面的不同组合同样构成根据本发明的实施方式。

根据本发明的绝对区域代码优选地但不是必须是根据待编码区域上的代码标记的结构的规则但至少已知的网格。在这里所描述的2D编码中，不同的代码字序列根据本发明被用作代码序列，具体地用作各定期重复的二进制代码。重复优选地以序列的主周期定期发生。这种具有主周期的不同代码字序列的示例例如为最大序列(最大长度序列，MLS)，该最大序列可以根据非常不同角度的编码律以已知方式来创建和/或评估。这种或类似不同代码字序列的另外示例例如还在CH 704584中描述。可选地，还可以使用伪随机代码(PRC)或其他代码，例如，经验地建立的代码，其适于绝对编码，即，具体地，其具有关于二进制序列的足够长的代码字的不同代码字特性的所述特性。如在例如EP 0 268 558中提及的，除了使用关于所考虑的代码字长度而言相对于彼此具有不同代码字的两个不同编码之外，例如还可以使用具有共用编码律的最大序列，该最大序列细分为两个部分序列，因此，例如可以简化评估。

根据本发明的一个方面，在根据本发明的区域代码的情况下可以基于代码标记的质心方位来确定代码标记的位置，特别是借助于在体积质心(因为对由区域传感器读取的平面代码标记的强度值的积分构成体积)，该方面将在下面再次详细探讨。

由此，这里在区域传感器的帮助下检测代码标记的图案。这里，代码标记可以基于非常不同的物理原理来检测并评估，例如：

○光学地，例如以具有不同程度的光传输和/或反射、衍射特性、光谱特性等的标记的形式，

○电容地，例如以具有不同电磁导率、传导率和/或距离、区域等的标记的形式，

○磁性地，例如以具有不同电极化率、磁化、距离、区域等的标记的形式。

这里，在检测期间使用具有多个敏感点或区域(所谓的像素)的矩阵的区域传感器。在另外的实施方式中，讨论例如特别涉及光学区域传感器的实施方式，但这不构成对于区域编码的限制，因为这也可由其他区域传感器来评估(即使在这可能具有更高的评估花费和/或相应地较慢。

举例而言，代码图案由区域形式的多个代码标记组成，诸如，例如圆形区域或其他形式，这些区域的质心位置例如可以存储在表中。在识别了各代码标记区域时，就可以在该表的帮助下确定区域的位置。为了识别各代码标记区域，根据绝对代码序列绝对地对这些代码标记区域进行编码。为了编码，区域质心在网格或晶格上设置有轻微偏移，具体地以该偏移可在制造容差的范围内建立的方式。除了笛卡尔晶格之外，最密堆积，即，在平面区域编码的情况下的六边蜂窝结构，特别把自己提供为晶格结构。

最密堆积对于自由形式表面或球体表面上的编码较难以计算。在例如规则网格的帮助下获得良好近似，该规则网格可以在软件工具的帮助下来计算，诸如例如，由来自加利福尼亚大学伯克利的Per-Olof Persson提出的“DistMesh”或用具有类似功能的其他软件。另选地，在简单的实施方式中，例如还可以使用富勒烯的结构的晶格，其对应于球体上的传统足球图案。为了例如改善球体表面上的这种富勒烯图案，投影到球体表面上的质心在第一步骤中可以以每5或6边形状与各角连接。如果需要更多个点，则投影到球体表面上的各三角形的各质心可以相继连接到所关联的角。

图1a至图1g以示例性方式示出了基于平面六边形对晶格图案的改进。类似的过程还可以如所述的应用于弯曲待自由形式表面或球状表面。

具体地：

○图1a示出了中心处具有另外引入的代码标记点11的代码标记11的代码图案基本网格10的基本六边形。当确定中心时，例如可以使用质心、内心、外心等。

○在图1b中，在来自图1a的网格10中各相邻点11被连接，使得所示的三角形图案12出现。

○在图1c中，中心11b，诸如，例如，质心、内心、外心等在各情况下绘制在这些三角形12中。

○图1d示出了来自图1c的代码标记11的较细致的基本网格10，该网格10在没有麻烦的线条12的情况下产生。

○在图1e中，各相邻点再次由线条12连接。

○与之前相同，在图1f中在与代码标记11a一起产生的三角形的质心中的每一个处绘制了另外的代码标记11b。

○图1g中示出了代码标记11的进一步细化的代码图案10，该代码图案在这里在没有麻烦的线条的情况下示出。

○上述过程可以根据需要继续多次，直到对于对应应用获得代码图案的足够好的基本网格10为止。

根据本发明，可以例如如上所说明或以不同方式产生的基本网格提供有根据本发明的编码，并且应用于待编码的区域。这里，根据本发明，较小传感器足够用于在与该传感器相比较大的用根据本发明的二维绝对位置来编码区域上二维地确定传感器的绝对位置，并且优选地，还足够用于确定其在该区域上的对齐。

作为示例，下表提供了根据本发明可编码的区域多么强烈地随着代码字长度增大的概括。在该示例中，基本网格的两个质心之间的基本距离以示例性方式被假定为250μm。然而，还可以应用任意较大或较小的基本网格距离。这里，这些基本网格距离根本上对于可获得的定位准确度没有影响，因为可获得的定位准确度相反受由区域传感器进行的质心位置确定的可获得准确度影响。

根据本发明为了评估2D代码，通常在列方向上需要至少三个线条对。在实际应用中，推荐至少两个另外的线条作为余裕。因此，最小传感器尺寸显现为：

250μm×5×sqrt(3)＝2.2mm，

其中，从该示例中假定的六边形基本网格的竖直距离出现。如果区域传感器关于基本网格的扭转应能够以有利的方式来确定，则传感器的较边因此必须至少为2.2mm长。在行方向上，作为用于上述示例的传感器长度的函数的最大绝对可编码区域可以从下表读取：

因此，根据本发明的绝对代码可以针对各应用容易地调整；换言之，代码尺寸因此可以依赖于待编码区域的尺寸来选择。如果需要的话，仍然还可以改变这里以示例性方式假定的基本网格间距。在所示的示例中，通过检测绝对代码的3×3mm区段就绝对位置和/或对齐而言例如已可以编码65×113mm的区域。在具体实施方式中，可以使用根据本发明的绝对代码和适当的评估实现六自由度的确定，在该六个自由度中，至少三个自由度可以以高准确度来测量，并且剩下的三个自由度可以至少较低分辨率和测量范围来检测，其在大量应用中是足够的，特别是在误差识别方面是足够的。

作为用于根据本发明的编码的示例，下面提出了来自生成多项式(generatorpolynomial)x³+x²+1的2D代码；然而，可以应用大量具有更高或更低阶或不同绝对代码序列的不同生成多项式，像例如CH 704584中描述的那些多项式，其以引证的方式并入本文。与来自该示例的上述多项式关联的最大序列为

0100111……，

并且用以下算式由零点α的幂序列产生：

α⁰mod x³+x²+1＝1

α¹mod x³+x²+1＝α

α²mod x³+x²+1＝α²

α³mod x³+x²+1＝α²+1

α⁴mod x³+x²+1＝α²+α+1

α⁵mod x³+x²+1＝α+1

α⁶mod x³+x²+1＝α²+α

α⁷mod x³+x²+1＝1.

示例中示出的幂序列因此具有七个不同的元素，并且α的系数精确对应于前述序列0100111……。

如在例如EP 0 368 605中详细说明的，各最大序列可以分解为具有一半长度的两个序列(上舍入一次和下舍入一次)。该特性可以用于本发明中，以获得两个不同的代码字序列，该代码字序列可以容易地彼此区分，并且组合时产生更长的绝对编码。在评估的一个实施方式中，这里可以有利地使用这里的两个绝对代码序列基于同一生成多项式的事实。

在上述示例中，示例性绝对代码序列例如可以分解为两个以下的子序列：

010……和

0111……。

这种情况下的序列010……包含代码字1、2、4。这凭借总是组合的三个比特来识别。因此，二进制序列01001……在十进制表示法中变为241……。

这种情况下的序列0111……包含代码字3、5、6、7。这同样地凭借总是组合的三个比特来识别。因此，二进制序列011101……在十进制表示法中变为3765……。

来自相应绝对代码序列的代码字因此可以被唯一地分配到两个子序列中的一个。

使用这种子序列，可以提供根据本发明的2D区域绝对位置编码的实施方式，像图2中所示的示例中。黑色圆形区域11中的数字不存在于实际代码中，并且仅应说明哪个比特值在解码期间被分配到各代码标记11，否则这无法在该附图中以自由的眼睛清晰可见。下面再次详细具体地参照图3讨论根据本发明的代码值的表示的优选实施方式。

图2以示例性方式示出了可以以至多具有长度七的分解序列的绝对地编码的区域，该序列在上面以示例性方式说明。具有“0”和“1”的二进制编码在这种情况下例如可以如附图中所示的来实现；然而，还可以以类似方式实现根据本发明的原理的其他结构，具体地例如通过不同地选择各开始值。如上面已关于绝对代码序列说明的，用于解码的代码字在该示例中各具有三个比特的长度。因此，为了解码，区域传感器35a在该示例中需要检测行方向上的至少三个代码标记以及正交于行方向上的至少六个行。然而，传感器35b如例如附图中所示的优选地被具体实施为在两个方向大了余裕。

在行1、3、5……中(即，例如，在由14a表示的分格线中)，在各情况下可以找到上面示例中所说明的子序列中的第一个，该子序列在行方向上连续四次设置。在给出的示例中，这构成最大数，凭借该最大数，在第二子序列的帮助下，能够在行方向上进行绝对位置编码。通常，最大数产生在如序列长度的最小公倍数的实施方式中。

在行2、4、6……中(即，例如，在由14b表示的分格线中)，可以在各情况下在行中连续找到上面子序列中的第二个三次。这同样是最大数，凭借该最大数，在第一子序列的帮助下，能够在行方向上进行绝对位置编码。使用这种代码图案，可以沿水平行方向绝对地对位置进行解码。为了这个目的，借助于区域传感器检测具有用于所采用绝对代码序列的至少足够长度的代码字，即，足够长的代码标记序列，并且确定区域传感器的代码值。对于由此建立的代码字，可以首先唯一地确定属于子序列中的一个，并且其次也唯一地确定所检测代码字在子序列内的位置。在确定位置时，所检测代码标记相对于区域传感器的位置也就其像素坐标(或子像素坐标)而言被考虑在内。因此，区域传感器相对于代码图案的绝对位置可以沿着水平，即，行或代码方向建立。

沿垂线方向，即，正交于上述行，由子序列在行方向上的各位移来对位置进行编码，还称为关于子序列的基本周期的相移。在所示的示例中，第一子序列的相移在行1(具有数字14a+15b)与行3(具有数字15a)之间等于零，该相移在行3(具有数字15a)与行5(具有数字15b)之间等于1，在行5(具有数字15b)与行7(具有数字15c)之间等于2等。这基于由特殊影线进行的代码标记中的一个的一个标记16而在附图中可见，然而，本发明不需要一个或更多个代码标记的光学差异，因为基于所读取的代码字，相移对于评估是清晰的。

由此，在所示的示例中，相位增加随着各行对15a、15b、15c……而增加一。这有利在于相差直接对行对进行编码。这些相差对于第一子序列在垂直方向上重复四次。对于第二子序列，相差0、1、2以及3在垂直方向上重复三次。垂直方向上的位置可基于这些相移以绝对方式来解码，并且垂直方向上的唯一范围3×4＝12行对出现在该示例中。这里，再次，在确定位置时将所检测代码标记在其像素坐标中关于区域传感器35a、35b的位置考虑在内。

在图3中所示的示例性实施方式中，这里以示例性方式实现为全圆圈的代码标记11对于比特值“零”向左边移位基本周期的一部分，具体地为少于一半，优选地为少于四分之一或更少。因此，用于比特值“1”的圆圈11关于基本网格位移至右边。该实施方式除了上面说明的位置信息之外，还容易地使得可以建立图像传感器35与2D代码图案之间的扭转。

三条线13a、13b、13c绘制在附图中。其标记了代码图案关于扭转的对称轴。如果这三条最适合线基于圆形区域11的质心来计算，则沿着线的水平线上的圆形区域的质心具有与最适合线13a的最小偏差。因为斜线13b、13c情况下的圆形区域11由于编码而不准确沿着线延伸而是相对于线移位了一个角度，所以在该情况下偏差更大。

为了阐明根据本发明的原理，下面考虑上面图片中绘制的三条直线13a、13b、13c。为了保持示例简单，忽略了可能的定位和测量不准确度。因为图像传感器35不需要记录行方向上的多于四个质心来确定上面已描述的绝对位置，所以也在示例中仅考虑前四个质心。在示例中，假定未位移网格中的点间距具有值2；根据比特值的位移为十分之一。这些假定纯粹以示例性方式来选择，并且不作为原则性问题限制，即，它们在其他实施方式中还可以不同地选择。选择距离和位移时需要观察的全部是传感器35和代码图案的给定组合的充分可识别性和唯一的可区分性，这可以数学和/或经验地建立。

如果在第一示例中考虑从左上至右下的行13b，位于该行上的代码标记的以下质心位置在该示例中出现为：

(-0.1，0)(1.1，-1.732)(2.1，-3.464)(3.1，-5.196)。

回归线在给定示例中可以根据这些质心位置以本身已知的方式(例如，使用与“matlab”数学软件中的“polyfit”函数的算法类似的算法)来确定为：

y＝-1.63·x-0.0708，

从而同样可建立的残差的范数出现为：

normr＝0.179。

作为较高残差范数的结果，可以识别该直线不包含任何编码。

如果在第二示例中考虑在中心从左至右的直线13a，则质心位置显现为：

(-0.1，0)(2.1，0)(3.9，0)(6.1，0)。

这里，所关联的回归线显现为：

Y＝0，

并且残差范数显现为：

normr＝0。

根据低残差范数，可以推断该直线可能包含编码。如果以相同的方式考虑与潜在编码的线平行的另外直线，并且如果这些同样产生小范数，则因为平行直线的范数在其他方向上将通常彼此偏离，所以确认上面该方向为编码直线的结论。

如果在第三示例中考虑从左下至右上的直线13c，则质心位置显现为：

(-0.1，0)(1.1，1.732)(2.1，3.464)(3.1，5.196)。

这里，回归线计算为：

y＝-1.73·x-0.173，

并且残差范数计算为：

normr＝0。

可以从低残差范数推断该直线可以包含编码。然而，因为所有质心离彼此具有相同的距离，所以从此产生的编码将是错误的(即，具有不出现在绝对序列中的值)，并且因此，其不能是代码方向。而且，在如上面示例中已进一步说明的考虑相邻直线时出现的线，这些线具有太大的残差范数。因此，这些直线未编码。当计算最适合线时，在有利的实施方式中同时估计全部平行的直线，作为结果，可以进一步提高对于各直线的估计的准确度。

在找到了代码方向时，可以评估代码图案的所检测部分中的代码字，并且可以从此确定区域传感器35关于代码图案的绝对位置信息。可以基于代码标记的位置，具体地基于代码标记的质心的位置，根据所检测代码字的该绝对位置来确定，区域传感器35关于代码图案的位置信息的高度分辨项，具体地具有下至区域传感器的子像素分辨率，即，具有部分分量，代码标记的位置形成这些代码字。而且，代码方向还可以用于确定区域传感器35关于代码图案的角对齐。然而，在上面所示的示例中，在确定对齐时可以保持扭转穿过180度的不确定性。举例而言，该不确定性可以通过观察第三代码行来解决。如果区域传感器35未扭转180°，则行2与行3之间的相移比行1与行2之间的相移高1；因此，在180°扭转的情况下，这将倒过来。

以下示例再次阐明了上述关系。再次，考虑来自图3的圆形区域11的质心位置。如果坐标系的原点被选择为处于三条直线13a、13b、13c的交叉点处，并且如果线中相邻网格点的距离以示例性方式被选择为1，则在以下点处获得行1、3、5的网格点：

并且在以下位置处获得用于行2、4、6……的网格点：

依赖于代码标记的所关联圆形区域11是用比特“0”还是比特“1”来编码，这些位置像行中的左边或右边位移一个德尔塔(delta)。因此，质心位置位于以下位置处：

这里，Δ包含比特编码的位移长度，并且f₁(k_x,k_y)和f₂(m_x,m_y)包含各编码序列。在这些编码序列中，比特值“0”映射到值-1，并且比特值“1”映射到值+1。正式表达，这产生：

其中，并且

其中，

上述示例在作为代码载体的大致平面诸如测量台上以示例性方式示出了根据本发明的绝对编码，在该代码载体上，测量装置或工具可以检测其关于测量台的位置和方位。圆柱的表面可以同样设置有如上所述的绝对代码，在该绝对代码中，平面弯曲成圆柱。根据这一点，根据本发明，例如还可以确定轴、辊等在两个或更多个自由度上的位置和/或对齐。

然而，如果环面、球体或自由曲面设置有根据本发明的二维编码，则这在许多情况下无法基于均匀网格。除了上述用于基本网格的具体图案以外，在具体实施方式中，反而可以使网格点具有已知方式伪随机的分布。有利地，这种情况下的网格点的分布具有尽可能小的自相关侧瓣。举例而言，上述软件“distmesh”可以用于开发合适的伪随机编码图案，其中，点的数量可以在差自相关特性的情况下轻微改变，从而在数个迭代步骤中获得更好的自相关特性。具体地在这种具有伪随机基本图案的具体实施方式的情况下，例如可以在质心存储在表格中的情况下在所有所测量质心的直方图处理的帮助下进行解码。这里，该直方图的最大值在正确解码的情况下出现。对于直方图，例如可以从所有所测量的质心位置减去所有所存储的质心位置，并且因此可以形成直方图。

在上述2D区域位置代码评估的意义内，根据本发明的一个子方面的目标是提供用于计算体积质心的矩阵或区域传感器35，在该传感器的帮助下，可以确定位置。这里，首先，可以使用传统半导体图像传感器，诸如标准CCD或CMOS芯片，在该传感器中，逐像素地读取各行，将各所获得的像素值数字化，并且随后数字地处理经数字化的值，以例如借助于图像处理算法确定代码标记的质心方位。

根据本发明的具体方面，为了支持快速测量时间，其次可以使代码标记11的各质心至少部分直接在硬件中计算以评估根据本发明的区域位置代码；具体地，这里可以使不仅基于用于各像素的数字化数值而且对于电气模拟像素值进行质心评估的时间关键部分计算。这里，例如，具体在积分的情况下，可以将像素值在模拟形式相加，并且可以在模数转换器的帮助下仅转换所产生的和。具体的，因为例如不需要各独立像素的快速数字化，所以这里还可以使用较缓慢且对应更划算的模数转换器；相反，在各情况下仅需要对多个像素的积分和值进行数字化，而且，可以直到形成下一代码标记的模拟和为止才进行该数字化，下一代码标记通常由多个独立像素值构成，而且相隔具有低于波谷阈值的像素值的数个像素的距离。较慢的信号处理还可以用较低的光谱带宽来进行，作为结果，可以滤除更多噪声并提高SNR。还可以借助于数字计数器或模拟比较器建立像素值超过或不超过(波谷)阈值的编号。

鉴于上述方案，例如可以保持对传感器的电子芯片上的电路的区域要求小；获得较低的功耗。然而，具体地，还可以获得比例如在使用具有逐像素数字化读出的传统CCD芯片时可能的读出率高的读出率。

图4a示出了可能图案元素11d的一些通用示例，该元素具体地连同根据本发明的区域传感器35有利地适于确定根据本发明的体积质心。图4b示出了较不合适的图案元素11c的一些通用示例，其中，为了确保各情况下属于一起的独立图案元素11c的可靠识别，需要采用另外的测量。

在存在与图案元素11c的图交叉多于一次的至少一个直线4时图案适用于精确地使用。这是因为同一图案元素11c的两个分开部分3a和3b停在读出线4(例如，区域传感器35的线)上的情况可能发生在这种图案中，这两个部分应通过计算而被对于同一图案元素11c的同一质心组合，但不直接可识别地彼此连接。在这里根据发明的该具体方面说明的计算方法的最简单示例中没有设想该情况。然而，这种情况可以同样地在这里所述的方面的意义的复杂算法的帮助下而覆盖。在尽可能简单的计算和信号处理的含义内，如图4a描绘的具有凸形外轮廓的代码标记11d的选择构成比来自图4b的凸形代码标记示例11c有利的实施方式。如果不管凸形图案元素11d的使用由区域传感器35或高级逻辑单元在评估中建立凸形图案特性，则这例如可以为用于污染或任意其他误差的标记，并且，例如，可以在评估期间丢弃或更不强烈地加权所关联的质心，特别是在另外代码标记11的对应余裕由区域传感器35检测时。

在质心确定的第一实施方式中，可以存区域传感器35的在多个方向上的读出。这里，体积质心可以计算如下：

这里，x和y为各读出坐标方向，z(x,y)为像素值，并且x_a，x_b和y_a，y_b为积分限，作为要确定的代码标记11的开始(a)和结束(b)的读取坐标。“K”为主体，该主体有利地以体积“V”由阈值形式的波谷阈值平面与可能的噪声分裂，计算体积的质心“x_s，y_s”。

这里，上述算式示出了在该实施方式中体积质心“x_s，y_s”的分量在所累积区域“A_y(x)，A_x(y)”的区域质心的帮助下计算。

图5a和图5b示出了区域传感器35的情况下的像素结构的实施方式的示例，该示例可以用于实施上述算式。该实施方式所示的区域传感器35沿两个至少近似正交的方向x(38a)和y(38b)来读取。在两个图中，像素各具有根据形式和/或结构的不同实施方式，其中，除了以示例性方式示出的两个实施方式之外，其他实施方式也可使用。代替所示出的近似矩形的光学有源表区域传感器结构，将还可以例如选择不同的结构，具体地为例如圆形或六边形结构。38a和38b处的箭头指定各类似加影线的像素36a或36b的定时方向。

图5c和图5d示出了另选实施方式的另外示例，在该示例中，沿多于两个方向38a、38b、38c读取传感器像素结构36a、36b、36c，具体地其中，例如借助于最小二乘拟合例如对于误差检测、误差避免或准确度提高以其获得附加冗余。

根据本发明，除了检测图5a、图5b、图5c或图5d中所示的区域传感器的像素配置的具体实施方式之外，还可以使用从CCD或CMOS图像传感器技术已知的传统实施方式，诸如例如全帧、行间转移、帧转移或帧行间转移原理。

在箭头38a、38b、38c的末端处，存在电路将各像素值与波谷阈值进行比较或减去该波谷阈值。这里，对于只要像素值位于波谷阈值之上，则累加波谷阈值以上的像素值。使用该波谷阈值，用于确定质心的主体与朝向底部的所测量像素图像分离，具体地与基本噪声、杂散光或其他干扰分离。发生波谷阈值的超过或不超过发生的像素因此构成所检测代码标记区域的边缘。如果像素值超过阈值，则开始随后像素值的累积；如果随后像素值中的一个不超过阈值，则所累加的和连同超过/不超过的至少一个像素编号被提供给另外的通过计算来组合的单元(combination-by-calculation unit)。这些像素编号在各情况下可以为所累加区域的第一像素的编号，即，传感器位置坐标、所累积区域的最后一个像素的编号和/或所累加区域的最后一个像素之后的像素的编号。

这里，积分和/或编号确定在一个实施方式中可以数字地进行，即，在对独立像素值的模数转换之后。然而，在有利的实施方式中，积分和/或波谷阈值比较(或波谷阈值减法)以模拟方式来进行，即，例如，直接利用来自光敏像素的光生电荷来进行。举例而言，借助于比较器将电荷与波谷阈值进行比较，和/或借助于减法电路来减去波谷阈值(因此，其结果后来在需要时与零进行比较)，波谷阈值之上的全部随后值在累加器中积分。所关联像素的编号(即，例如，对波谷阈值的超过和不超过(即，例如，比较器的切换)发生的读出时钟周期)就像在过程中优选地经过模数转换的累加器的积分值存储并提供。代替z(x,y)，另选地还可以累积z(x,y)+z_a(x,y)(其中，z_a(x,y)为波谷阈值)，但这得到较大的值，因此需要较大的积分器存储器和/或较高的模数转换分辨率。

因为不需要对于各像素而仅需要对于各代码标记进行时间密集的模数转换，因此在模拟积分实施方式中，可以具有比在转换各独立像素的情况下快的时钟和读出。包括假定足够大的距离必须存在于两个代码标记之间，并且因此通常不超过波谷阈值之后在下次超过所述波谷阈值之前必须经过最小持续时间，该最小持续时间或整个持续时间中的一些可以用于模数转换——换句话说，两个代码标记之间的间隙(具体位于阈值以下)的定时在这种情况下可以与模数转换同时进行。

在这种情况下，区域传感器的上述读出可以对于一个方向上(即，适时平行)的所示箭头38a、38b、38c中的每一个单独进行，或对于箭头38a、38b、38c中的一些或全部适时连续进行。

图6示出了在检测本发明的区域位置代码的代码标记时在区域传感器的行(或列)的定时的情况下获得的典型信号的一部分的示例。横坐标32在各情况下示出了定时像素的编号，决定因素31示出了在光电传感器的情况下例如与所捕获光子的数量成比例的各像素值。在附图中，像素值根据它们的幅度来连接，以形成连续的曲线30，然而，严格来讲，这在各情况下是针对各像素编号32的离散幅度值，该值来自对应于编号的区域传感器的位置坐标处的像素。

由此，在附图中，横坐标32表示波谷阈值；换言之，这是减去了通常大于零的波谷阈值后的像素幅度31，其中，然而，所述波谷阈值在具体变体中也可以为零。

可以识别标号为1至14的像素位于波谷阈值以上。这些像素值由计算组合或累加，优选地以如上所述的模拟方式，以用以下算式形成曲线30与轴32之间的区域A，作为对应像素值的和：

然后，值A经过模数转换并连同阈值超过的编号“1”和阈值不超过的“15”一起馈送给计算电源。该计算单元链接属于一起的所有区域，该区域具体在凸形代码标记区域的情况下可以基于编号以较小的计算花费进行。举例而言，这里可以假定的基本规则如下：如果相邻行/列的编号交叠，则所关联区域属于同一列。

随后根据体积计算质心，该体积可根据上面进一步示出的算式来确定。针对各坐标的质心的加数字计算的计算单元在软件中或优选地在硬件(例如，如CPLD、FPGA、ASIC等)中实现，例如可以使用两个累加器和除法。因此，获得可用于评估根据本发明的位置代码的两个或三个坐标中的代码标记的质心。

在具有在三个坐标中读出的区域传感器的实施方式中，因为各坐标处计算的体积应到处相同，所以坐标中的一个为冗余的。如果不同，则可以丢弃所关联的质心，或者可以执行插入、选举方法等。

根据上面来自图5a、5b、5c、5d的实施方式的区域传感器的缺点为除了非传统特定读出结构之外，像素中的一个对确定X方向上或Y方向上的质心坐标也分别有贡献，但在沿多个方向读取的这些区域传感器的情况下在各其他方向上没有贡献。因此，沿仅是以光敏元件的形式存在的区域传感器的物理像素分辨率的一部分用于各个方向中的每一个确定质心。在下面所述的实施方式中，这应避免；换言之，像素中的每一个具体地应对用于两个质心坐标方向的信息有贡献。

图7a示出了区域传感器35的示例，其仅可以逐行读取且可以根据本发明的该方面的该实施方式使用。这里，行36可以彼此平行地读取，即，传感器行36中的全部或一些可以同时计时。区域传感器35优选地具有到至少部分模拟的信号处理单元33的连接，特别是利用例如模拟积分、模拟阈值建立和/或模拟波谷阈值减法。来自信号处理单元33的结果然后由计算单元34进一步处理，优选地以数字化形式处理，借助于此，在区域传感器的二维像素坐标中建立所检测代码标记的质心的方位，优选地利用像素坐标的分数部分。优选地，这里区域传感器的行轴相对于根据本发明的区域位置代码的行轴的对齐还被确定为额外的自由度。

图7b示出了区域传感器的另外示例，其仅可以逐行读取且可以根据本发明的代码标记方位确定方面的该实施方式使用。在该区域传感器中，方向38上的传感器区域35的所检测像素值的逐行计时可以借助于读出行39来进行。举例而言，可以使用基于全帧、帧转移、行间转移或帧行间转移原理的CCD芯片。优选地，区域传感器35类似于在图7a中那样具有用于确定质心的至少部分模拟的信号处理单元33，或者连接到这些中的一个，特别是利用例如模拟积分、模拟阈值建立和/或模拟波谷阈值减法。来自信号处理单元33的结果然后由计算单元34进一步处理，优选地以数字化形式处理，借助于此，在区域传感器的二维像素坐标中建立所检测代码标记的质心的方位。另选地或另外地，区域传感器的行轴相对于根据本发明的区域位置代码的行轴方向的对齐还可以在该过程中建立。

与上述的区域代码评估的实施方式形成对照，在下面详细说明的实施方式中以非限制性方式，读出仅仍然沿一个方向进行，朝向所示示例的右边，这使得能够应用仅可以被逐行读出的区域传感器。

然而，为了在二维上获得质心坐标，除了主体表面A之外还确定值“A_x(y)”，形式上表达为：

并且，

从此，因此可以确定主体矩：

在上面的确定中，两个变体可以特别是有利的，即：

或另选地

在数字或数值实施方式中，可以存在上面数据的数字确定，对于该数据，各像素值z(x,y)需要独立从模拟转换成数字。在优选实施方式中，积分变换中的至少一个转而可以使用模拟信号来进行，例如借助于要积分的像素的电荷在共用累加器中积分和/或积分限借助于模拟比较器来建立。仅产生的积分值“A_x(y)”和/或“M_x(y)”然后馈送给模数转换并提供给另外的计算。根据该信息，受欢迎的体积质心然后根据以下算式数字地确定：

并且

以及优选地为数字形式的体积：

这里，体积质心x_s和y_s指定所检测代码标记相对于传感器的方位，并且体积V附加地提供关于该代码标记的尺寸或区域或传感器对比度值。

另选地，例如，列方向上或任意其他方向上的读出也可以以相同的方式发生，并且质心坐标以及体积可以用上面的对应算式来确定。

如果区域传感器的相邻行中的像素设置有偏移(例如，在六边形像素结构等的情况下)，则这种偏移可以被考虑在内，例如可以借助于所述偏移添加在从“x_s”至的计算中。

下表表示区域传感器的示例。行和列各由其像素坐标的编号来表示。各像素编号x和y处的表中的数值对应于各像素值z(x,y)，即，关于由传感器监测的代码标记的信息。这里，“-”表示低于波谷阈值的值；由此，具体地，所示值可以被认为是像素幅值减波谷阈值。

与用于例示根据本发明的原理的该简单示例中所示的实施方式相比，区域传感器在实际实现中可以具有更大量的像素以及更高的位置分辨率。这里，区域传感器通常还同时检测多个代码标记，而这里示出了仅检测单个代码标记的区域传感器的一部分。这里，例如可以基于超过或不超过阈值的属于一起的编号而容易地保持独立代码标记隔开。

x/y	0	1	2	3	4	5
							0	-	-	-	-	-	-
1	-	-	1	2	-	-
							2	-	3	4	5	6	-
3	-	7	8	9	1	-
							4	-	-	2	3	-	-
5	-	-	-	-	-	-

根据本发明的位置代码传感器应当用于确定由区域传感器就区域传感器的像素坐标而言检测到的代码标记的质心的方位。有利地，体积还连同质心坐标一起提供作为用于所检测代码标记的尺寸的指示符。

该示例中所示的主体的质心方位使用上面说明的优选地至少部分模拟的建立根据上面所示的数学形式描述来确定为：

x_s＝2.4510，并且

y_s＝2.6275。

用于阐明根据确定质心的本发明的过程的下表中示出了计算和关于上述示例的值的示例，其中，积分因此用和来替换。这里，如所述的，A_x(y)优选地借助于对像素值的模拟求和来确定，并且仅对所求和的值进行数字化。波谷阈值被超过的编号x_b(y)例如可以用对在模拟比较器检测到超过波谷阈值的像素值进行计时的计数器的检测来执行。矩M_x(y)可以同样地用模拟积分，例如用运算放大器电路的方式或用实施对应求和以形成该矩的不同模拟电路来具体实施。另选地，如果需要，则还可以至少一部分以数字形式实现该第二积分。

这里，如果模拟实现方式可以比各独立像素的模拟转换随后再数字处理更快速进行，则模拟实现方式是特别有利的。

优选地具体以大致模拟方式且在对应的短时间段内由用于确定质心的根据本发明的区域质心数字地建立并提供的来自上表的信息然后馈送给计算单元。

从此，该计算单元可以确定值

V＝3+18+25+5＝51，

具体地，通过易于实施的连续加法。

可选地，该体积还可以被以模拟方式积分，但这最多也不再构成重要优点，因为由于随后模数转换中所需的模数分辨率而，该模数分辨率必须对应地高于独立被加数A_x(y)的分辨率。

因此，质心坐标

和

可以由计算单元来确定。根据本发明，计算主体矩的上述第二变体在此还可以另选地以模拟方式来使用；这得到y_s和x_s的相同的最终结果。

形成模拟积分的上述优点的例外例如可以构成本发明的特定实施方式，在该实施方式中，像素值的模数转换以纯粹二进制的方式来进行，即，使用1比特模数转换器或比较器。这里，例如，上面像素值表中不由“-”表示的全部像素值作为1来评估且求和；换言之，例如，波谷阈值超过的模拟比较器输出随着各像素时钟求和(换言之，计数器增大)，直到第一像素值再次位于波谷阈值以下为止。虽然这限制了质心坐标的确定的分辨率能力，但这完全免除了模拟积分或将模拟积分降至数字计数器，这同样地使得能够进行快速处理。该变体可以是有利的，特别是在与代码标记相比时的区域传感器的高横向位置分辨率的情况下，即，在许多像素的情况下。

仅在一个方向上的读出有利之处还在于精确相同的像素信息用于两个坐标方向。因此，不需要进行用于像素偏移的校正。而且，区域传感器结构具有更简单的设计。该实施方式中位于行的计时与模数转换器之间的双倍积分可以实现成模拟双倍积分电路，例如利用运算放大器电路。

该实施方式的另外优点是对“A_x(y)”和“M_x(y)”的模拟计算具有相同作用的干扰影响在根据本发明的实现中大部分抵消。将该方面考虑在内，模拟电路的设计和构造对应地更简单。

根据区域传感器的本发明的概念可以用多个芯片来实施，具体地用一个区域传感器和用于模拟和/或数字评估的单独和/或共用评估芯片。另选地，根据本发明的区域传感器和模拟积分、以及如果需要则模数转换，还可以容纳在同一芯片中。可选地，微控制器/DSP或FPGA核心还可以另外地集成到芯片上。这里，具体地例如用于数字质心计算、回归计算、直方图等的部分的硬件加速计可以被实施以减轻微处理器/DSP的负担。

具体地在质心确定期间具有模拟积分的根据本发明的实施方式的情况下，在建立由区域传感器检测的质心时可以使用具有正当功耗的当前技术来获得例如多达100kHz甚至显著更高的程度的测量速率及其提供速率。

在除了用根据本发明的上述位置代码之外的另一个应用中，这里所秒述的用于确定质心的区域传感器如果需要还可以被认为是独立的发明。

换句话说，这是具体实施为确定位置代码的至少一个代码标记的质心坐标的区域传感器，具体为光学区域传感器，例如使用CCD或CMOS技术确定光代码元素的质心，该传感器包括传感器元件的阵列，具体地传感器元件的矩形二维结构，在各情况下针对阵列的行在第一传感器元件的读取值的所定义阈值被超过的情况下该传感器被实现为进行阵列的该行的随后传感器元件的值到和中的积分，直到第二传感器元件的值的所定义阈值被超过为止，具体地，其中，使用模拟电荷存储来进行积分。

这里，第一传感器元件和第二传感器元件的位置编号可以在各情况下检测，并且可以提供第一位置编号和第二位置编号以及和。具体地，区域传感器可以具有计算单元，该计算单元被具体实施为根据第一位置编号和第二位置编号以及多个行的和建立代码标记的体积质心的位置编号，具体地其中，行的和通过计算而组合以形成用于与相邻行的位置编号交叠的体积。这里，由计算形成体积的该组合可以借助于模拟积分器电路来进行。这里，区域传感器芯片还可以以这种方式来具体实施：区域传感器芯片从传感器元件的各读取值减去波谷阈值，具体地其中，减法以模拟形式来进行。

图8在用于阐明根据本发明的功能的简化框图中示出了根据本发明的用于确定质心的区域传感器的实施方式的示例，该示例可以在不同的实际实施方式中实施。与可以根据本发明同样应用的数字积分形式形成对照，该实施方式使用传感器值的模拟积分。示出了要被读取的行36或39，即，例如，传感器芯片的有源传感器行、读出行或传感器芯片的缓冲存储行，所述传感器芯片被实现以评估位置编码器中的位置代码图案21的代码标记。行36/39包含几何地连续建立的位置代码的所扫描值的序列，该值还由像素值表示或由z(x,y)来表示。x方向沿着该行来定义。这些像素值可以沿着行读取，例如借助于移位寄存器或借助于适当实现的开关矩阵。示出的是例如CCD读出行39，该行的内容可以基于时钟信号38沿箭头的方向移位。这里，计数器48级数当前存在于行的输出处的像素的编号。输出处的当前像素值在各情况下与波谷阈值40进行比较，这里由比较器41符号化，其输出馈送给评估电路42。另选地，波谷阈值40还可以被从像素值减去，结果然后可以比较为大于或小于零(或正或近似零—如果负值是不可能的)。这里，波谷阈值40可以以固定预定方式、以可参数化方式或以动态自适应方式来实现。其主要目的是抑制来自传感器的干扰信号并进行代码标记和代码标记之间的间隙之间的区分。

如果像素值在波谷阈值以上，则为代码标记。在波谷阈值以下的像素值z与波谷阈值以上的随后像素值之间的正侧面因此表征代码标记的起点。在该框图中，计数器48的关联像素编号在这种开始的情况下被存储(锁存)作为代码标记起点编号46，并且它被提供以进一步评估。

因此，波谷阈值以上的像素值z与波谷阈值以下的随后像素值之间的负侧面表征代码标记的末端。在该框图中，计数器48的关联像素编号在这种结束的情况下存储(锁存)作为代码标记末端编号47，并且它被提供以进一步评估。

具有波谷阈值40以上的值的(通常多个)像素位于起点46与末端47之间，所述像素的数量指定代码标记在行的x方向上的宽度。这里，关于子像素分辨率的信息与像素值一起提供。

波谷阈值以上的所有像素值(即，代码标记的像素值)在积分器43中求和，积分器43在这里以模拟方式来实现(即，转移到共用存储中，诸如势阱或电容器)，在共用存储中，像素值沿x方向从代码标记的起点46积分到末端47。在代码标记的末端处，提供所积分的和值43，优选地以由该实施方式中的模数转换器44数字化的方式提供。具体地，代码标记积分连同关联的该代码标记的起点编号和/或末端编号的值一起提供，即，作为关于属于一起的这些代码标记的信息包提供。在代码标记之间的间隙中像素值低于阈值43，在间隙中不进行积分，并且积分器43的值可以被删除，如由重置符号45指示的。

因为行通常检测区域位置代码图案的多个代码标记，所以在各情况下针对被读取并存储的各行提供关于多个代码标记的信息包，例如以进一步处理。上述处理在区域传感器的情况下对于传感器区域的所有关注行(这里还表示为y方向)进行。然而，在单个传感器行的特定情况，根据本发明的该原理也可能可选地找到对应的用途，以建立关于代码标记的质心和/或宽度信息。

与上面进一步提及的各独立像素值的数字化形成对照，因为时间关键模数转换仅仍然每代码标记进行一次而不是对于传感器的各像素一次，所以行的计时可以根据本发明的该方面相应地更快地进行。

上述处理在该情况下受高级控制逻辑49来控制，高级控制逻辑49由软件和/或硬件来实现，软件和/或硬件连接到用于确定质心的高级控制逻辑，基于该软件和/或硬件，评估区域位置代码图案的所检测部分的质心，并且确定绝对位置。

图9示出了类似于图8的实施方式的实施方式的具体数字示例，其中所示元素已经说明。要读取的行36/39现在示出了上半部分中的像素编号，该像素编号在计时38时也用块48来检测。这里，编号在1处开始，但它还可以在0或任意其他起始值处开始。根据所检测的像素值，行36/39的单元格用更亮更黑的图案来描绘。在下半部分中，关联的传感器值也描绘为在各情况下的数字。这里，用于识别代码标记的阈值40被选择为4，所有这里所用的值仅是示例性的且是非限制性的。

为了例示简单的目的，在该情况下与阈值40的比较41针对该情况下由传感器检测的仅代码标记产生起点编号46＝5和末端编号47＝8。代码标记的起点编号46和末端编号47在各情况下被存储或被提供以存储和/或进一步评估。然后，评估可以在数字和/或至少部分模拟的计算单元中进行，其确定所检测代码标记的质心的位置编号，例如，如这里一些示例性变体中说明的。

以起点编号46和末端编号48，传感器方向上的代码标记的积分值43也在模拟积分器43中建立并在该示例中优选地用转换器44的方式以数字化形式来提供。这里，从起点编号＝5值末端编号＝8的像素值的和对应于值8+7+8+6＝29。这里，因为数字化可以从在负阈值比较侧面处的代码标记的末端到随后代码标记的起点侧面发生，或如果使用取样保持模数转换器44则甚至多达连续代码标记的下一末端侧面发生，所以数字化可以比计时显著缓慢地发生。

图10示出了实施方式的示例，在该实施方式中，区域传感器35被以与上面对于图8和图9描述的类似的方式评估，但在该实施方式中，存在第二模拟积分，借助于该第二模拟积分，建立位置代码标记的质心坐标，具体地沿至少两个方向x和y建立。在根据本发明的该实施方式中，用于建立代码标记质心的二维区域传感器35总是被仅沿行方向x读取，然而，质心坐标在至少两个自由度上建立。在所示出的一个实施方式的变体中，沿y方向串接在一起的传感器35的行中的所建立值用行时钟37的方式逐行移位到读出结构39中。在那里，各行的独立像素值用像素时钟38沿x方向计时。在所示出的实施方式中，在各情况下从所计时的像素值减去阈值40，这由符号55来描绘。该示例中的实施方式以这种方式来具体实施：这里的差最小可以为零且不小于零，即使在像素值低于阈值的情况下。零以上的差值的增大由控制单元49来检测为代码标记的起点，并且差值随后至零(至少近似)的降低被检测为代码标记的末端。在块48中所检测的像素x_b(y)在各情况下针对代码标记的起点像素和末端像素而被检测，并且被提供以进一步处理。代码标记像素的所建立的差累加到A_x(y)，以在积分器43中形成和，并且在检测到相应代码标记的末端时提供并馈送以进一步处理，即，例如，经过模数转换44和/或以模拟形式传送以进一步处理。在传送之后，可以删除积分值43，以能够记录随后代码标记的值。作为对波谷阈值40的减法55的另选方案，如已说明的还可以存在与阈值的比较，基于比较，累加或丢弃当前像素值的结果。

因为区域传感器28通常检测一行中的若干代码标记11，所以积分器43和/或编号48、54的结果可以针对所检测的代码标记11以模拟或数字样式来存储，或者针对所检测代码标记11中的每一个提供单独的积分器43，该积分器43连续用于代码标记11。因为行中的最大预期数量的代码标记应由设计已知，所以这种过程在许多情况下是可能的。为了存储，尤其还可以使用与读出行类似的例如CCD类的移位寄存器结构。

过程对于区域传感器35的关注的全部传感器行y以上述方式进行(在该示例中为连续，但另选地还为并行)。在这里所示的变体中，在该情况下存在利用块37逐行至读出寄存器39中的移位。所关联的y编号由块54来检测并提供。

在所示的实施方式中，除了A_x(y)之外，还借助于第二模拟积分51建立矩M_x(y)，具体地上面使用算式和示例描述的，并且该矩被提供为用于数字化52和/或模拟进一步处理的模拟值。

基于所提供的值，计算单元53确定区域位置代码图案的代码标记的质心坐标x_s和y_s并且还可选地确定体积V，并且提供这些值，以评估区域传感器35相对于区域位置代码图案在一个或更多个自由度上的位置(具体地为绝对位置)和/或旋转方位。用于这里所应用计算的原理在上面已基于示例进行说明。这里，计算单元53可以具有完全数字的、完全模拟的或混合的实施方式，并且具体地，实施上述算式数学形式描述或一个等同物，以确定质心方位。数字实施方案可以在软件和/或硬件中进行。类似地，计算单元53具体地连同块49可以进行所述过程的协调。这里，还可以实施较复杂的误差检测或处理例程、所建立质心方位的投票、求平均值、补偿计算、因果检验等(这里不详细讨论)以及绝对位置的确定。

发展和具体实施方式可以如上所述的实现，具体地还组合与所示示例的开发。

图11示出了本发明的简化框图的示例，该示例涉及生成根据本发明的区域位置代码。

这里，块71表示提供用于代码标记的优选矩形的基本图案，例如像上面另外实施方式中详细描述的图案。

在块72中，提供两个不同的代码字，因此提供可区分的绝对代码序列。这里，例如，如上面在一个实施方式中说明的，单个共用最大序列可以被分解为两个不同的元素序列。

在块73中，然后通过根据绝对代码序列的代码值相对于代码标记的基本网格位置设置代码标记，来对基本网格的代码标记编码。这里，两个绝对代码序列在各情况下与它们的代码序列方向相反交替设置，并且该过程中出现的代码行对中的每一个分别沿代码方向在它们的代码序列位置中不同地相位移位。

图12示出了本发明的简化框图的示例，该示例涉及根据本发明评估根据本发明的区域位置代码。

块74表示使用区域传感器检测据对区域代码的一部分并确定所检测部分的代码标记相对于区域传感器的方位，具体地为通过如上面各种实施方式中已说明的确定代码标记的质心的方位来进行。这里，可以根据本发明的上面说明的具体方面模拟积分像素值来使用具体区域传感器确定质心。

在块75中，基于之前的所建立的质心的方位来确定区域位置代码的基本网格的对齐，例如如上面已详细说明的。

在块76中，根据之前所确定的对齐评估代码标记的编码并基于对代码标记关于其编码而言的评估确定绝对位置信息，具体地在对齐方向上的至少三个代码行中并且基于两个不同的绝对代码序列和行之间的相位偏移，如上面基于示例进一步详细说明的。在另外的步骤中，可以基于块74中所确定的代码标记的方位准确定位所建立绝对位置信息。因此，可以相对于区域位置代码提供区域传感器的绝对对齐和/或绝对方位。

图13a示出了平面区域设置有用于确定位置的、根据本发明的绝对代码21的实施方式的示例。举例而言，根据本发明的该编码例如可以由上面所打印的、上面胶粘结合作为膜的、上面由机械装置或用激光的方式等雕刻的代码标记组成。在所示的具体实施方式中，这是坐标测量机20的台，根据本发明的绝对2D代码21应用于该台。一个或更多个可移动测量和/或处理结构25可以位于该台20上，该结构用根据本发明的用于位置代码确定的区域传感器来具体实施。可以通过在具体实施为测量台的绝对测量系统20上例如以滑动方式移动这些结构28来测量工件或其他对象，该测量台用辊的示例来或通过偏移来驱动。举例而言，为了这个目的，结构25可以装备有测量扫描仪26或另一个测量装置。这里，位置在至少两个自由度F_x和F_y上确定，优选地作为整个所编码编码上的唯一绝对位置值。可选地，而且可以确定结构25相对于所编码区域的平面中的位置代码21的旋转方位F_r，优选地类似地如绝对旋转方位。可选地，还可以确定剩余自由度中的一个或更多个上的方位信息，这最好可以以相对于F_x、F_y以及F_r的降低准确度来进行，例如以便在如预期的操作、失调之间区分，和/或基于数学模型或机械调节数字地补偿可能的失调。

图13b示出了绝对测量系统20的实施方式的示例，在该示例中，在球形角度编码器中示出了根据本发明绝对地编码的球体21，该球体21的表面的一部分由插座23中所示的区域传感器35来检测。对象24与25之间的接合点的至少两个或三个自由度基于过程中所检测的代码标记同时测量。代替球体21，接合点在另一个实施方式中例如还可以具有圆柱形实施方式，具有或不具有沿着圆柱形轴线的偏移的可能性，该偏移根据本发明可以同样地被检测。

根据本发明(具有或不具有可选变体中的一个或更多个)的位置代码图案21如之前在各种实施方式中所述的同样地可应用于根据绝对测量系统20的根据本发明的实施方式中，诸如图13c中所示的角度编码器或图13d中所示的线性位置编码器。因此，除了二维、三维、四维、五维或六维位置编码器之外，本发明还涉及具有根据本发明的位置代码图案的这种线性或角度编码器。虽然角度或线性编码器通常仅设置有进行一个自由度上的位置确定的主要目的，然而，根据本发明的位置代码例如还可以改进位置的这种确定。这里，例如用至少一个单个矩阵传感器35，可以检测、量化和/或数字地补偿编码器或测量设计的机械或物理误差(像在例如EP 2 498 076等中)。这里，根据本发明的位置代码图案可以在位置代码与矩阵传感器之间在多于一个自由度上确定信息，并且主要自由度上的所建立位置值可以用关于关注的主要自由度建立的附加信息来改进，例如借助于所建立的、所统计评估的或用另外自由度中的一个上的偏差的方式数字补偿的可能位置误差。

在这种实施方式中，待编码区域例如可以封闭，例如以形成带、环、环面、圆柱、锥形部或不同的形式。这里，区域位置代码图案的至少一个边缘可以用位置代码的另一个位置封闭，在该情况下，不需要使整个可能的代码值范围用完每个地方。这里，在具体生死hi方式中，基本网格还可以可选地以这种方式来适应：它不是笛卡尔的，但是与待编码区域；换言之，例如，行和/或列不必在到处为直线和/或到处等距。

与其他解决方案形成对照，诸如例如，EP 1 632 754、EP 1 944 582等，建立误差(诸如离心率、摆动、温度膨胀、轴向位移等)仅需要单个传感器元件，并且多个传感器元件不是强制的，并且在需要的情况下，基于对应的数学模型，在建立预期确定的唯一自由度的测量值时将这些误差或其影响考虑在内或补偿这些误差或影响。另选地或可选地，还可以提供质化或量化误差指示符。

这里，根据本发明的用于确定质心的区域传感器35可以用于图13a、图13b、图13c以及图13d中的示例的具体实施方式。

如专利要求中所要求保护的且这里在示例中未明确列出的本发明的另外实施方式、细节以及特征的组合为本领域技术人员已知。

Claims (15)

1.一种用于要被绝对地编码的区域的区域位置代码图案(21)，该区域位置代码图案(21)包括：

基本网格中的代码标记(11)的结构，所述区域位置代码图案(21)的至少一部分能由矩阵传感器(28)读取，以确定至少一个自由度上的位置，具体地由光学矩阵传感器(28)读取，该光学矩阵传感器(28)为诸如CCD或CMOS传感器，

所述区域位置代码图案(21)的特征在于：

所述基本网格的第一行方向上的所述代码标记(11)的串接体中的第一绝对代码序列实现为要编码的区域上的第一行，并且

所述代码标记(11)用沿着跟在所述第一行后面的第二行的第二绝对代码序列沿着所述行方向来编码，

-具体地，其中，所述第一绝对代码序列和所述第二绝对代码序列是单个共用最大序列的各部分，该单个共用最大序列被细分为具有不同主要周期长度的至少两个部分，其中，所述第一行和所述第二行形成行对，并且

这两个绝对代码序列均被设置为在随后行对中沿所述基本网格中的第一方向偏移。

2.根据权利要求1所述的区域位置代码图案(21)，所述区域位置代码图案(21)的特征在于：

所述代码标记(11)基于所述代码标记(11)的体积质心就所述代码标记(11)相对于区域传感器(28)的位置而言和/或基于所述代码标记(11)的体积就所述代码标记(11)的尺寸而言借助于所述区域传感器(28)来检测。

3.根据权利要求1或2所述的区域位置代码图案(21)，所述区域位置代码图案(21)的特征在于：

所述区域位置代码图案(21)由标准化的统一代码标记(11)来构建，优选地由包括凸形外轮廓的代码标记(11)来构建。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的区域位置代码图案(21)，所述区域位置代码图案(21)的特征在于：

所述代码标记(11)中的一个的值编码以所述代码标记(11)与所述基本网格中的预期位置的几何偏差的形式实现，具体地其中，所述基本网格为矩形或六边形的，并且具体地，其中，所述偏差小于所述基本网格的周期的1/3，优选地大约为1/10。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的区域位置代码图案(21)，所述区域位置代码图案(21)的特征在于：

所述第一绝对代码序列和所述第二绝对代码序列在所述基本网格中具有相同的代码方向，即，具体地，所述第一绝对代码序列和所述第二绝对代码序列不正交于彼此。

6.一种用于确定质心的区域传感器(28)，具体地确定根据权利要求1至5中任一项所述的区域位置代码图案(21)的代码标记(11)的质心的区域传感器(28)，所述区域传感器(28)的特征在于：

所述区域传感器(28)以以下方式来实现：利用传感器元件的阵列，具体地在规则的二维结构中的传感器元件的阵列，存在逐行读出，在所述读出期间，针对所述阵列的行，存在

从第一传感器元件处的读取值超过限定的波谷阈值(40)到第二传感器元件处不超过所述波谷阈值(40)，

将所述阵列的该行的所述传感器元件的所述读取值积分(43)成求和值，

其中，所述第一传感器元件的第一位置编号(46)和所述第二传感器元件的第二位置编号(47)分别沿着传感器行来检测，并且

所述求和值以及所述第一位置编号和所述第二位置编号由所述区域传感器(21)来提供，具体地以数字化形式来提供。

7.根据权利要求6所述的用于确定质心的区域传感器(28)，所述区域传感器(28)的特征在于：

该区域传感器(28)包括模拟累加器(43)，该模拟累加器(43)以以下方式来实现：利用该模拟累加器(43)，所述传感器元件的所述读取值的所述积分以模拟形式来进行，具体地其中，来自如此设立的所述累加器(43)的模拟和经历模数转换。

8.根据权利要求6或7所述的用于确定质心的区域传感器(28)，所述区域传感器(28)的特征在于：

该区域传感器(28)包括至少一个模拟比较器(41)，该模拟比较器(41)以以下方式来实现：利用该模拟比较器(41)，建立所述传感器元件的读取值对限定的波谷阈值(40)的超过和/或不超过，具体地其中，相关传感器元件的位置编号(46、47)基于所述传感器元件在相关行中的计时的计数器(48)来建立。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的用于确定质心的区域传感器(28)，所述区域传感器(28)的特征在于：

该区域传感器(28)具有至少一个模拟减法电路(55)，该模拟减法电路(55)以以下方式来实现：利用该模拟减法电路(55)，在所述积分(43)之前分别从所述传感器元件的所述读取值减去所述波谷阈值，并且对从此产生的正的差值进行积分，具体地其中，所述限定的波谷阈值(40)的超过和/或不超过还基于所述差值来建立。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的用于确定质心的区域传感器(28)，所述区域传感器(28)的特征在于：

所述区域传感器(28)具有计算单元(53)，该计算单元(53)被实现成根据所述第一位置编号(46)和所述第二位置编号(47)以及所述和(43)建立质心位置编号，具体利用分数分量来建立所述质心位置编号。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的用于确定质心的区域传感器(28)，所述区域传感器(28)的特征在于：

该区域传感器(28)具有至少一个积分器电路，所述积分器电路被实现成针对交叠位置编号的所述和能够在多个行上积分，该至少一个积分器电路优选地为至少一个模拟积分器电路。

12.一种绝对测量系统(20)，该绝对测量系统(20)包括根据权利要求1至5中任一项所述的区域位置代码图案(21)和根据权利要求6至11中任一项所述的区域传感器(28)。

13.一种利用绝对代码图案(21)对表面的绝对位置进行编码的方法，该方法包括以下步骤：

提供针对代码标记(11)的基本网格，所述基本网格优选地是规则的；

提供代码字不同的两个绝对代码序列，具体地，从分解为两个不同元素序列的单个共用最大序列来提供代码字不同的两个绝对代码序列；并且

根据所述绝对代码序列的代码值利用所述基本网格的所述代码标记(11)相对于所述代码标记(11)的基本网格位置的偏移来对所述代码标记(11)进行编码，

具体地，其中，这两个绝对代码序列分别以与所述绝对代码序列的代码序列方向相反的交替方式设置，和/或在此过程中产生的各代码行对就其在所述代码序列方向上的代码序列位置而言在所述网格中分别具有不同的相移。

14.一种用于评估区域绝对代码图案(21)的方法，所述区域绝对代码图案(21)具体地根据权利要求13所述的方法来产生和/或根据权利要求1至5中任一项来实现，该方法包括以下步骤：

由区域传感器(28)检测所述区域绝对代码图案(21)的区段，并且确定所检测的区段中的所述区域绝对代码图案(21)的代码标记(11)相对于所述区域传感器(28)的方位，具体地，包括确定所述代码标记(11)的质心的所述方位，具体地使用根据权利要求6至11中任一项所述的用于确定质心的区域传感器(28)来确定；

基于之前建立的所述代码标记(11)的方位来确定所述区域绝对代码图案(21)的基本网格的对齐；

根据之前确定的对齐评估所述代码标记(11)的编码；

基于对所述代码标记(11)的所述编码的评估确定绝对位置信息，

具体地，其中，所述评估在所述基本网格的对齐中对齐的多个行中进行，所述行具有至少两个代码字不同的绝对代码序列，并且在所述基本网格上在所述行之间具有相位偏移，

基于所确定的所述代码标记(11)的方位来定位所建立的绝对位置信息，所确定的所述代码标记(11)的方位是所述绝对位置信息的基础；以及

提供所述对齐(Fx,Fx,Fr)和/或所述区域传感器(28)相对于所述区域绝对代码图案(21)的绝对方位。

15.一种包括程序代码的计算机程序产品，该程序代码存储在数据介质上或被提供为电磁波，该程序代码被具体实施为在数字计算机上执行根据权利要求13和14二者之一的方法，具体地用于基于根据权利要求1至5中任一项中所述的区域位置代码图案(21)确定位置，该程序代码具体包括用于使用根据权利要求6至11中任一项所述的区域传感器(28)确定所述区域位置代码图案(21)的代码标记的质心的程序代码，特别是在所述程序代码在根据权利要求12所述的绝对测量系统(20)中执行时。