JP2013257315A - 位置測定装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、一つの符号シーケンスが第一の符号トラック(11)に配置され、それと同じ符号シーケンスが第二の符号トラック(12)に配置されている位置測定装置である。
【解決手段】
この符号シーケンスは、符号エレメント(C1〜C16)のシーケンスから成り、更に、各符号エレメント(C1〜C16)は、測定方向Xに順番に並んだ互いに相補的に形成された部分領域(C1A,C1B〜C16A,C16B)から構成される。符号エレメント(C1〜C16)毎に、これらの部分領域(C1A,C1B〜C16A,C16B)から符号情報(B1,B2,B3,B4)を取得する。絶対位置を定義する符号ワード(W1〜W16)は、第一の符号トラック(11)の符号情報(B1,B2)と第二の符号トラック(12)の符号情報(B3,B4)から組み立てられる。
【選択図】 図3
Description
各符号エレメントが、測定方向Xに順番に配置された互いに相補的な特性の二つの部分領域から構成される、符号エレメントのシーケンスを備えた符号支持体と、
それぞれ一つの符号ワードを定義する符号エレメントを走査して、それぞれ符号エレメントの一つの部分領域内に少なくとも一つの走査信号を生成するための複数の検出器を備えた走査機器と、
走査信号から各符号エレメントの符号情報を生成して、その符号情報から符号ワードを生成するように構成された評価ユニットと、
を備えており、
これらの符号エレメントが、第一の符号トラックとそれに対して平行に延びる第二の符号トラックに配置され、それらの符号トラックが、それぞれ同じシーケンスの符号エレメントを有し、
この符号ワードが、第一の符号トラックの順番に並んだ符号エレメントのN個の符号情報と第二の符号トラックの順番に並んだ符号エレメントのK個の符号情報とから組み立てられ、ここで、NとKは、1よりも大きい。
W2:0000
W3:0001
W4:0010
W5:0100
W6:1001
W7:0011
W8:0110
W9:1101
W10:1010
W11:0101
W12:1011
W13:0111
W14:1111
W15:1110
W16:1100
以下の説明は、符号ワードW1が生成される第一の走査位置に関して行なう。その瞬間的な位置が図3に図示されている。
2 走査機器
3 検出器ユニット
4 評価ユニット
5 補間ユニット
11 第一の符号トラック
12 第二の符号トラック
13 増分トラック
21 照明ユニット
211 光源
212 光学系
30 別の形態の検出器ユニット
A 走査光ビーム
B1〜B4 符号情報/バイナリ値
C1〜C16 符号エレメント
C1A,C1B〜C16A,C16B 符号エレメントC1〜C16の部分領域
D 回転軸
E 第一の符号トラック11用検出器
E1〜E10 第一の符号トラック11用検出器エレメント
F 第二の符号トラック12用検出器
F1〜F10 第二の符号トラック12用検出器エレメント
G 増分トラック13用検出器
P 総合的な絶対値
RI 増分トラック13の半径
RN 第一の符号トラック11の半径
RK 第二の符号トラック12の半径
SE1〜SE10 第一の符号トラック11の走査信号
SF1〜SF10 第二の符号トラック12の走査信号
T1〜T16 比較器
V 第一の符号トラック11と第二の符号トラック12の符号エレメントのずれ
W1〜W16 符号ワード
X 測定方向
Claims (11)
- 各符号エレメント(C1〜C16)が、測定方向Xに順番に配置された互いに相補的な特性の二つの部分領域(C1A,C1B〜C16A,C16B)から構成される、符号エレメント(C1〜C16)のシーケンスを備えた符号支持体(1)と、
それぞれ一つの符号ワード(W1〜W16)を定義する符号エレメント(C1〜C16)を走査して、それらの符号エレメント(C1〜C16)の一つの部分領域(C1A,C1B〜C16A,C16B)に対して、それぞれ少なくとも一つの走査信号(SE1〜SE10;SF1〜SF10)を生成するための複数の検出器(E1〜E10;F1〜F10)を備えた走査機器(2)と、
走査信号(SE1〜SE10;SF1〜SF10)から各符号エレメント(C1〜C16)の符号情報(B1〜B4)を生成して、その符号情報(B1〜B4)から符号ワード(W1〜W16)を生成するように構成された評価ユニット(4)と、
を備えた位置測定装置において、
第一の符号トラック(11)とそれに対して平行に延びる第二の符号トラック(12)が配備され、それらの第一の符号トラック(11)と第二の符号トラック(12)が、それぞれ同じシーケンスの符号エレメント(C1〜C16)を有することと、
測定方向Xにおける絶対位置を定義する符号ワード(W1〜W16)が、第一の符号トラック(11)の順番に並んだ符号エレメント(C1〜C16)のN個の符号情報(B1,B2)と第二の符号トラック(12)の順番に並んだ符号エレメント(C1〜C16)のK個の符号情報(B3,B4)とから組み立てられ、ここで、NとKは、1よりも大きいことと、
を特徴とする位置測定装置。 - 符号エレメント(C1〜C16)の二つの部分領域(C1A,C1B〜C16A,C16B)が互いに相補的な光学特性を有することと、
複数の符号トラック(11,12)が、一つの共通の走査光ビーム(A)によって照明されることと、
を特徴とする請求項1に記載の位置測定装置。 - 符号ワード(W1〜W16)を生成する第一の符号トラック(11)と第二の符号トラック(12)の符号エレメント(C1〜C16)が少なくとも部分的に重なり合うように、第二の符号トラック(12)の符号エレメント(C1〜C16)のシーケンスが、第一の符号トラック(11)の符号エレメント(C1〜C16)のシーケンスに対して測定方向Xにずらして符号支持体(1)に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の位置測定装置。
- 当該のずれが、V個分の符号エレメント(C1〜C16)に等しく、ここで、V=N/2+K/2であることを特徴とする請求項3に記載の位置測定装置。
- 評価ユニット(4)が比較器(T1〜T16)を備えており、これらの比較器には、それぞれ測定方向Xに順番に配置された二つの部分領域(C1A〜C16A,C1B〜C1B)と等しい測定方向Xの間隔を有する検出器(E1〜E10;F1〜F10)の二つの走査信号(SE1〜SE10;SF1〜SF10)が供給されることと、
これらの比較器(T1〜T16)が、それぞれ供給された走査信号(SE1〜SE10;SF1〜SF10)を比較することにより符号情報(B1〜B4)を生成するように構成されていることと、
を特徴とする請求項1から4までのいずれか一つに記載の位置測定装置。 - 第二の符号トラック(12)のシーケンスの少なくとも一つ符号エレメント(C3)には、冗長な走査信号(SF2)を生成するための検出器(F2)が対応付けられるとともに、それに対応する第一の符号トラック(11)の符号エレメント(C3)にも、走査信号(SE10)を生成するための検出器(E10)が対応付けられていることを特徴とする請求項1から5までのいずれか一つに記載の位置測定装置。
- 第一の符号トラック(11)から導き出された冗長な走査信号(SE10)が第一の符号トラック(11)の走査信号(SE8)と比較されるとともに、第二の符号トラック(12)から導き出された冗長な走査信号(SF2)が第二の符号トラック(12)の走査信号(SF4)と比較されるように、当該の第一の符号トラック(11)と第二の符号トラック(12)の冗長な走査信号(SE10,SF2)が評価ユニット(4)に供給されることを特徴とする請求項6に記載の位置測定装置。
- 検出器(E1〜E10;F1〜F10)が、測定方向Xに対して部分領域(C1A〜C16A,C1B〜C16B)の長さの半分と等しい間隔で配置されていることを特徴とする請求項1から7までのいずれか一つに記載の位置測定装置。
- 増分トラック(13)が複数の符号トラック(11,12)に対して平行に配置されていることを特徴とする請求項1から8までのいずれか一つに記載の位置測定装置。
- 符号トラック(11,12)が円環形に配置されており、複数の符号トラック(11,12)の符号エレメント(C1〜C16)の区画幅がそれぞれ等しいことを特徴とする請求項1から9までのいずれか一つに記載の位置測定装置。
- KがNよりも大きいことと、
増分トラック(13)が半径RIの所に配置され、第一の符号トラック(11)が半径RNの所に配置され、第二の符号トラック(12)が半径RKの所に配置され、ここで、RI>RN>RKであることと、
を特徴とする請求項9又は10に記載の位置測定装置。
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