光学编码器制造技术

本发明专利技术的光学编码器包含形成有第1图案的标尺及相对于所述标尺进行相对移动，并形成有第2图案的收光部，其中，所述第1图案及所述第2图案中至少一个是弯曲的带状以便获得正弦波信号，由此可以获得可靠的正弦波形状的电信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学编码器
本专利技术涉及光学编码器，更具体地说，本专利技术涉及，可靠地获得正弦波，由此能精密地测定位移或角度的光学编码器。
技术介绍
光学编码器是广泛地使用在多种环境，以决定物体相对于任意基准的移动或位置。一般光学编码器使用光学传感器及编码器图案。光学传感器聚焦在编码器图案的表面。光学传感器以编码器图案为基准移动或编码器图案以光学传感器为基准移动时，光学传感器判读通过编码器图案的光或从编码器图案反射的光来侦测移动或位置。韩国公开专利公报第2007-0026137提供，在没有侦测用于决定基准位置的定位手段下，侦测定位通道的光学编码器。可是，为了确定高精密度的物体位置，所述光图案为正弦波较好，但对此没能揭示解决方案。现有技术文献专利文献韩国公开专利公报第2007-0026137号
技术实现思路
专利技术需要解决的技术课题本专利技术是用于提供，可靠地获得正弦波，由此能精密地测定位移或角度的光学编码器。本专利技术要完成的技术课题并不受限于如上所述的课题，并且尚未提及的其他技术课题也从下述记载本专利技术
中具有通常知识的技术人员均可理解的很明确。解决课题的技术方案为了完成所述目的，本专利技术的光学编码器包含：形成有第1图案的标尺及相对于所述标尺进行相对移动，并形成有第2图案的收光部，其中，所述第1图案及所述第2图案中的至少一个可以是弯曲的带状以便获得正弦波信号。此时，所述第1图案及所述第2图案中至少一个可以包含正弦波形状的轮廓中左右一半上下反转的单位图案。另外，所述第1图案及所述第2图案中至少一个是在以正弦波形状形成的复数个闭曲线上下连续的图案，左右一半可以以所述上下方向滑动的形状。另外，所述第1图案及所述第2图案中至少一个是以所述旋转轴为中心，内周方向的宽度可以比外周方向的宽度短。另外，所述第1图案及所述第2图案中至少一个的上下端部可以覆盖盖(cap)图案。有益效果如上所述，本专利技术的光学编码器包含弯曲带状的图案，由此可以获得可靠的正弦波形状的电信号。这种效果在将图案的轮廓形成为正弦波形状等时明显出现。另外，将单位图案配置复数个时，使各单位图案以最大宽度连接，以便在各单位图案的连接地点不产生尖部。由此易于加工图案，并在尖部可以排除预测的各种误差成分。另外，在标尺图案或收光部图案的上下端部形成盖图案，由此对偏心误差具有鲁棒性。另外，标尺图案或收光部图案的内周方向的宽度比外周方向的宽度短，由此将所述标尺利用为旋转标尺时，可以获得可靠的正弦波，并排除不必要的误差。附图说明图1显示本专利技术的光学编码器的示意图。图2是根据本专利技术一实施例的光学编码器的图案示意图。图3是用于获得正弦波的另一实施例的图案示意图。图4是根据本专利技术另一实施例的光学编码器的图案示意图。图5是单位图案以上下方向连续形成第1图案的一例示意图。图6是单位图案以上下方向连续形成第1图案的另一例示意图。图7是将图3的图案以上下方向连续配置的状态示意图。图8是单位图案以上下方向连续形成第1图案的又一例示意图。图9是根据本专利技术又一实施例的光学编码器的图案示意图。图10是在本专利技术的光学编码器中显示盖图案的一例示意图。图11是本专利技术的第1图案或第2图案的示意图。图12是将图11的左侧图面①和中间图面②比较的图形。图13是将图11的中间图面②和右侧图面③比较的图形。图14是标尺及收光部进行相对旋转移动的光学编码器示意图。具体实施方式以下，结合附图对本专利技术的光学编码器进行更详细的说明。图1显示本专利技术的光学编码器的示意图。在图1显示的光学编码器100包含：光源110，标尺120，收光部140及连接于收光部140的演算部160。光源110，例如，可以使用LED或LD等。标尺120配置在光源110和收光部140之间，可以附着在测定对象的旋转轴150上。因标尺和收光部进行相对移动，在旋转轴亦可以附着收光部取代标尺。在标尺上沿着圆周具备对光源100的光束进行调制的第1图案130。第1图案130是对应旋转轴150的旋转角而构成图案。在图1中，标尺是以适合旋转轴的圆盘形标尺显示，但亦可以为能适合直线式编码器的板形标尺。收光部140从第1图案130接收光束，将其转变成电信号后向演算部160输出。具体地说，收光部140包含形成为第2图案141的一个以上的光接收器件。在此，各光接收器件接收光束后，将其转换为电信号向演算部输出。演算部160是演算并输出标尺120，即旋转轴150的旋转角度或旋转位置。图1的光学编码器100虽然例示旋转式编码器(rotaryencoder)，但并不受限于此，亦能适用在直线式编码器(linearencoder)等。另外，在图1例示在收光部140侦测透过图案130的光源110的光束，但并不受限于此，亦可配置成侦测反射光。以下对第1图案及第2图案进行具体的说明。为了便于说明，主要是对第1图案进行说明，但第1图案的内容亦可以适用在第2图案。图2是根据本专利技术一实施例的光学编码器的图案示意图。本实施例的光学编码器包含：形成有第1图案130的标尺120及相对于标尺120进行相对移动，并形成有第2图案141的收光部140。这时，第1图案和第2图案可以相互重叠。如此形成时，可以使光效率和配置效率最大化。在标尺上形成的图案实际是明部(brightsection)和暗部(darksection)交叉配置构成，但为了便于说明，指定第1图案参考明部的形状。如图1所示，以侦测光源透过图案的光束的编码器为例，第1图案130是在标尺上形成的夹缝形状。第1图案130和第2图案141都是四角形形状时，在收光部140输出的电信号是三角波形状。利用三角波形状的电信号可以演算标尺和收光部的相对移动量，即距离或旋转角度，但有精密度低的问题。因此，为了高精密度，必须向演算部输出正弦波形状的电信号。用于获得正弦波形状的电信号的方案是可将第1图案130及第2图案141中的至少一个形成为弯曲的带状。此时，弯曲的带状是指带状的部分轮廓被弯曲或整个带状被弯曲。在图2显示第1图案的左右轮廓弯曲，同时整体的中央部分弯曲的带状。第1图案130经过四角形形状的第2图案141时，在收光部输出的电信号是以相对移动方向(粗箭头方向)为轴的第1图案的积分值。以弯曲的带状形成第1图案时，积分值会近似于正弦波。此时，若在第1图案适当调整轮廓的弯曲程度或整体带状的弯曲程度时，可以获得追踪理想正弦波形状的电信号。轮廓弯曲的程度追踪正弦波较好。即，第1图案及第2图案中至少一个是至少部分轮廓为正弦波形状较好。在图2以第1图案130的中心为基准，观察假想的水平轴和垂直轴形成的四个象限时，在第1图案位于各象限的轮廓是依四个象限的顺序以正弦波④，⑤，⑥，⑦部分的形状形成。此时的积分结果是与图3显示的图案积分结果相同。图3是用于获得正弦波的另一实施例的图案示意图。如图3所示，在正弦波中将水平轴的上面部分上下配置的图案作为第1图案通过四角形形状的第2图案时，确认到收光部输出正弦波形状的电信号。只是，如图3一样形成图案时，图案的上下端部变成尖部，因此难于精密加工上下端部，且小型化也受到限制。另外，由于偏心或组装误差等，通过图案进来的光束不恒定时，波形可能会歪曲。即，输出信号可能产生杂讯。这种问题在将图3的图案以上下方向连续配置时出现的很明显。为了解决这个问题，如图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学编码器，其特征在于，包含：形成有第1图案的标尺；以及相对于所述标尺进行相对移动，并形成有第2图案的收光部，其中，所述第1图案及所述第2图案中的至少一个是弯曲的带状以便获得正弦波信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.23 KR 10-2011-01406901.一种光学编码器，其特征在于，包含：形成有第1图案的标尺；以及相对于所述标尺进行相对移动，并形成有第2图案的收光部，其中，所述第1图案及所述第2图案中的至少一个是弯曲的带状以便获得正弦波信号，在所述第1图案及所述第2图案中至少一个的上下端部覆盖盖图案，所述盖图案是闭曲线形状、以假想的水平轴切开正弦波的形状、以假想的水平轴及假想的垂直轴切开正弦波的形状中的一个。2.一种光学编码器，其特征在于，包含：形成有第1图案的标尺；以及相对于所述标尺进行相对移动，并形成有第2图案的收光部，其中，所述第1图案及所述第2图案中的至少一个包含正弦波形状的轮廓中左右一半上下反转的单位图案，所述正弦波形状是以假想的水平轴为基准正的正弦波形状和负的正弦波形状中的一个。3.根据权利要求2所述的光学编码器，其特征在于，各所述单位图案是将上下相邻的单位图案左右反转或上下反转...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承哲，李尚勋，崔仁光，
申请(专利权)人：RS自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR