用于旋转定位的光学机构制造技术

本发明专利技术是在可旋转装置上钻孔，以在预定位置上让光穿过该孔洞之后，让感光元件侦测到反射光之后，完成定位确认的技术。本发明专利技术中，感光元件与光源是设置于可旋转件的同一侧，以减少占用空间并简化制成。

Optical mechanism for rotational positioning

The invention drills holes in a rotating device so that after light passes through the hole at a predetermined position, the photosensitive element detects the reflected light, and then completes the positioning confirmation technology. In the invention, the photosensitive element and the light source are arranged on the same side of the rotatable part to reduce the occupied space and simplify the manufacture.

【技术实现步骤摘要】
用于旋转定位的光学机构
本专利技术是用于可旋转装置定位的光学机构。进一步言，本专利技术是在可旋转装置上钻孔，以在预定位置上让光穿过该孔洞之后，让感光元件侦测到反射光之后，完成定位确认的技术。
技术介绍
已知技术为了完成可旋转装置定位，是采用对面式的光学感测机构，将光源与感光元件分别设置于可旋转装置的对面两侧。光源的位置对准感光元件的位置，同时可旋转装置上设置有能够让光线通过的孔隙。当孔隙旋转到光源与感光元件的中间时，光源的光线就可以穿透孔隙，而被感光元件所感测，完成定位确认。但这样的结构需要将光源与感光元件分别置放于可旋转装置的两侧，因为电路需要分别布置于两侧，就增加了制造的工艺难度并占用相当的空间。同时，在摆设光源、感光元件与旋转装置时，也需要考虑三者之间的准确对位关系，同样也会增加制造的工艺难度。
技术实现思路
本专利技术是用于可旋转装置定位的光学机构，其主要目的在于将感光元件与光源摆设在可旋转装置相同一侧，并利用几何设计，来达成仅在预定的定位位置上，让感光元件能够收到光源所发出光线的反射光。为了达成此目的，感光元件与光源必须很靠近可旋转装置，并同时在所述可旋转装置上设置至少一个孔洞。藉此，当所述孔洞没有对准光源时，光源即使产生光线，也会被相对所述光源和所述感光元件的平面阻挡，使光线很快地被反射，而无法被感光元件所检测。当孔洞对准光源时，光源所发出光线将会穿过孔洞，而被设置在孔洞之后的其他物件反射。此时，由于光线要经过的路径较长，因此反射光将会具有较大的照射范围，就可以被感光元件感测。值得注意的是，光源与感光元件可以对称于光线的反射点设置(例如感光元件设置于主反射光路上)，也可以不必。这是因为光线照射到物件上时，除了对称的反射光(例如位于主反射光路的光)以外，也会产生散射的反射光(例如不位于主反射光路的光)，而散射的方向性更发散，因此即使感光元件与光源并不对称于反射点设置，感光元件依然可以检测到反射光。本专利技术提供一种用于旋转定位的光学机构，包含至少一个可旋转件、反光物件、光源以及感光元件。所述至少一个可旋转件的每一者具有至少一个孔洞。所述反光物件位于所述至少一个可旋转件的一侧。所述光源位于所述至少一个可旋转件的另一侧。所述光源用于朝向所述至少一个可旋转件发光，其中当所述至少一个可旋转件旋转至预定位置时，所述光源的发射光通过所述至少一个孔洞投射于所述反光物件。所述感光元件与所述光源位于所述至少一个可旋转件的同一侧，用于接收来自所述反光物件的反射光。本专利技术还提供一种用于旋转定位的光学机构，包含可旋转件、反光物件以及控制芯片。所述可旋转件具有至少一个孔洞。所述反光物件位于所述可旋转件的一侧。所述控制芯片位于所述可旋转件的另一侧，并包含光源、感光元件以及数字处理器。所述光源用于朝向所述可旋转件发光，其中当所述可旋转件旋转至预定位置时，所述光源的发射光通过所述至少一个孔洞投射于所述反光物件。所述感光元件用于将来自所述反光物件的反射光转换为电讯号。所述数字处理器用于根据所述电讯号定位所述可旋转件。为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，在本专利技术的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此先述明。附图说明图1为本专利技术的第一实施例的光学机构的剖面示意图；图2为本专利技术的第二实施例，其具有多个可旋转件；图3为本专利技术的第三实施例，其在可旋转件的不同位置设置多个孔洞；图4为本专利技术的第四实施例的光学机构的剖面示意图；及图5为本专利技术的第五实施例的光学机构的剖面示意图。附图标记说明101孔洞103光源105感光元件107可旋转平面109转轴111物件Se电讯号具体实施方式图1绘示的是本专利技术的第一实施例的剖面示意图。在图1当中，可旋转装置显示为具有至少一个平面，例如可旋转平面107。该可旋转平面107上开设有至少一个孔洞(例如图1显示一个孔洞101)，可供光源103所产生的发射光线通过。该发射光线会照射到位于可旋转平面107另外一侧的物件111(优选为反光物件)而产生反射光，此时感光元件105可以检测到反射光，便可产生光感测电讯号Se，用来代表可旋转平面107是否已经转到预定位置。该可旋转平面107是围绕转轴109旋转。一种非限定的实施例中，所述可旋转平面107及所述物件111至少其中之一是齿轮，而所述转轴109是齿轮的轴承。该转轴109受到马达驱动以预定旋转速度转动所述可旋转平面107及所述物件111至少其中之一。在本实施例中，孔洞101的直径并非限制本专利技术的重点，只要能够让光线通过，细小的孔洞也能适用本专利技术。不过为了让光线在孔洞101并未对准光源103时，反射光线不会被感光元件105检测到，可旋转平面107与光源103的间隔必须要很小，优选是小于0.2mm，以能够局限光线的行进。藉此，当孔洞101没有经过光源103上方时，反射光线不会被感光元件105侦测到。必须说明的是，此处所谓孔洞101对准光源103(即旋转至预定位置)并非限定所述孔洞101位于所述光源103的正上方。根据所述光源103的发光方向，所述孔洞101可配置成朝向所述感光元件105的方向偏移。更详言之，本专利技术中，当所述至少一个可旋转平面107旋转至所述预定位置时，所述至少一个孔洞可位于所述光源103的正上方，或者位于所述光源103与所述感光元件105的上方之间。例如，图1显示感光元件105是设置在可旋转平面107的外侧，因此所述感光元件105不通过所述至少一个孔洞101接收来自物件111的反射光(此处指被物件111反射后的光)。但是在孔洞较大的实施方式中，可以同时暴露出部份光源103与部份感光元件105时，感光元件105也可以设置在可旋转平面的下方107。光源103、感光元件105与物件111彼此间的距离关系可以弹性调整，只要让感光元件105能够感测到物件111反射回来的光线即可。图2绘示的是本专利技术的第二实施例，其与前一实施例最主要的差异在于，图2显示多个可旋转平面207a、207b、207c，并且在每一个可旋转平面上都有至少一个孔洞(图2显示每个旋转平面上有一个孔洞)。在本实施例中，只有当孔洞201a、201b、201c对齐的时候，光源203所发出的光线才能穿透这些孔洞，使得反射光可以被感光元件205检测，也即，此时可旋转平面207a、207b、207c都转到预定位置，完成定位。在本实施例中，多个孔洞彼此之间只要具有互相重叠的部份，就可以让光线通过，这是光学式侦测的好处，由于光线穿过孔洞没有体积的限制，因此在制作孔洞的工艺技术方面，不必要求太高的精度。进一步言，限制光源203的光线行进路线的最首要平面，就是可旋转平面207a，因此最首要的条件就是可旋转平面207a必须要如同第一实施例一般的很贴近光源203。一种非限定的实施例中，可旋转平面207a、207b、207c具有不同尺寸、半径和/或转速。每经过预定时间，孔洞201a、201b、201c重叠一次以让光源203所发出的光能够穿过各孔洞201a、201b、201c而被上方物件所反射。一种非限定的实施例中，所述感光元件205具有感光阵列。当光源203所发出的光仅通过孔洞201a但无法通过201b而被可旋转平面207b(图示的下表面)反射时，会在所述感光阵列的第一位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于旋转定位的光学机构，该光学机构包含：至少一个可旋转件，该至少一个可旋转件的每一者具有至少一个孔洞；反光物件，该反光物件位于所述至少一个可旋转件的一侧；光源，该光源位于所述至少一个可旋转件的另一侧，用于朝向所述至少一个可旋转件发光，其中当所述至少一个可旋转件旋转至预定位置时，所述光源的发射光通过所述至少一个孔洞投射于所述反光物件；以及感光元件，该感光元件与所述光源位于所述至少一个可旋转件的同一侧，用于接收来自所述反光物件的反射光。

【技术特征摘要】
2017.12.01 TW 106142281;2018.03.29 US 15/939,5231.一种用于旋转定位的光学机构，该光学机构包含：至少一个可旋转件，该至少一个可旋转件的每一者具有至少一个孔洞；反光物件，该反光物件位于所述至少一个可旋转件的一侧；光源，该光源位于所述至少一个可旋转件的另一侧，用于朝向所述至少一个可旋转件发光，其中当所述至少一个可旋转件旋转至预定位置时，所述光源的发射光通过所述至少一个孔洞投射于所述反光物件；以及感光元件，该感光元件与所述光源位于所述至少一个可旋转件的同一侧，用于接收来自所述反光物件的反射光。2.根据权利要求1所述的光学机构，其中当所述至少一个可旋转件旋转至所述预定位置时，所述至少一个孔洞位于所述光源的正上方。3.根据权利要求1所述的光学机构，其中当所述至少一个可旋转件旋转至所述预定位置时，所述至少一个孔洞位于所述光源与所述感光元件之间。4.根据权利要求1所述的光学机构，其中所述光源与所述感光元件内建于同一个控制芯片中。5.根据权利要求1所述的光学机构，其中所述光学机构具有单一个可旋转件，该单一个可旋转件具有多个孔洞以预定相对距离配置。6.根据权利要求1所述的光学机构，其中所述感光元件不通过所述至少一个孔洞接收所述反射光。7.根据权利要求1所述的光学机构，其中所述发射光通过第一孔洞，所述反射光通过第二孔洞，且所述第一孔洞不同于所述第二孔洞。8.根据权利要求1所述的光学机构，其中所述发射光与所述反射光通过相同孔洞。9.一种用于旋转定位的光学机构，该光学机构包含：可旋转件，该可旋转件具有至少一个孔洞；反光物件，该反光物件位于所述可旋转件的一侧；以及控制芯片，该控制芯片位于所述可旋转件的另一侧，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨中鼎，蔡凯合，刘世宽，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71