光电编码器光电模块制造技术

本发明专利技术涉及一种光电编码器光电模块，属于光电技术领域。点光源，传统的光电编码器照明采用发光管，本发明专利技术而是采用未封装的管芯，发光面积小，类似点光源，只有点光源才能使发射角小，形成平行光照明；非球面准直物镜，非球面可制成大相对孔径，即口径大，焦距短，并且球差小，有利于形成平行光照明，由于体积小满足模块化要求。结构新颖，将光电编码器光电转换系统中狭缝取消，采用新的器件和结构，优化照明系统，将信号处理电路固化于芯片，整体集成化，提高信号质量，改善性能，降低成本，安装调试方便。

【技术实现步骤摘要】
光电编码器光电模块
本专利技术属于光电
，尤其是指一种光电编码器光电模块。
技术介绍
光电转换系统是光电编码器重要组成部分，由发光管、准直物镜、狭缝、光电池组成。狭缝是定光栅、码盘是动光栅，两者光栅常数相同，相互移动产生莫尔条纹由光电池接收，产生电信号。光电转换系统的性能决定整机的性能。不足之处：（1）码盘和狭缝间隙由光的衍射决定，通常为微米级，很难保证。间隙小容易造成码盘和狭缝相擦，整机失效；间隙大了，信号质量急剧下降，不能应用。因此，要求定位精度高。（2）光线通过码盘和狭缝，形成两次光栅衍射，降低了对比度和信号质量。（3）光电池面积大，影响响应频率提高和适应环境温度范围。（4）球面准直物镜，不便校正球差。（5）由于是散件，安装调试困难。
技术实现思路
本专利技术提供一种光电编码器光电模块，以解决现有技术定位精度难以保证，对比度和信号质量差，响应频率和适应环境温度范围受限，不便校正球差，安装调试困难的问题。本专利技术的技术方案是：点光源，传统的光电编码器照明采用发光管，本专利技术而是采用未封装的管芯，发光面积小，类似点光源，只有点光源才能使发射角小，形成平行光照明；非球面准直物镜，非球面可制成大相对孔径，即口径大，焦距短，并且球差小，有利于形成平行光照明，由于体积小满足模块化要求；阵列光电池，狭缝是由具有和码盘栅线完全相同的多组阵列线条组成，以只有产生A、B两相信号的a、b组阵列线条为例；阵列a与阵列b相差90°的相位，如图2；图3为接收a、b组阵列线条窗口的光电池；本专利技术是把光电池的感光面制成和狭缝亮窗线条完全一致，以其感光面边缘取代狭缝功能，取消狭缝，见图4，这样，不存在狭缝，简化了结构，减少一次光的衍射，提高信号的质量和对比度；阵列光电池不仅提高了信号质量和稳定性，而且不存在码盘和狭缝间隙问题，可降低相关零件的加工要求，由于光电池面积小，有利于提高响应频率；将a、b混合排列（图5）联接a,形成A信号，联接b形成B信号，这样取得光照平均效应，避免光照不均的影响；采用砷化镓替代硅为电池材料：提高了光电转换效率，增强信号幅值，也提高了响应频率和拓宽了温度适用范围；信号处理集成电路板块；上列各件组合构成为光电模块（图6）。本专利技术的优点在于：结构新颖，将光电编码器光电转换系统中狭缝取消，采用新的器件和结构，优化照明系统，将信号处理电路固化于芯片，整体集成化，提高信号质量，改善性能，降低成本，安装调试方便。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术狭缝的结构示意图；图3是本专利技术光电池的结构示意图；图4是本专利技术陈列光电池的结构示意图；图5是本专利技术a、b混合排列的陈列光电池的结构示意图；图6是本专利技术轴向剖视图；图7是本专利技术应用光电模块光电编码器的结构示意图；图中，转轴1、发光器件2、准直物镜3、狭缝4、码盘5、光电池6、电路板7、a，b为透光亮窗、节距P、线宽PH。具体实施方式点光源，传统的光电编码器照明采用发光管，本专利技术而是采用未封装的管芯，发光面积小，类似点光源，只有点光源才能使发射角小，形成平行光照明；非球面准直物镜，非球面可制成大相对孔径，即口径大，焦距短，并且球差小，有利于形成平行光照明，由于体积小满足模块化要求；阵列光电池，狭缝是由具有和码盘栅线完全相同的多组阵列线条组成，以只有产生A、B两相信号的a、b组阵列线条为例；阵列a与阵列b相差90°的相位，如图2；图3为接收a、b组阵列线条窗口的光电池；本专利技术是把光电池的感光面制成和狭缝亮窗线条完全一致，以其感光面边缘取代狭缝功能，取消狭缝，见图4，这样，不存在狭缝，简化了结构，减少一次光的衍射，提高信号的质量和对比度；阵列光电池不仅提高了信号质量和稳定性，而且不存在码盘和狭缝间隙问题，可降低相关零件的加工要求，由于光电池面积小，有利于提高响应频率；将a、b混合排列（图5）联接a,形成A信号，联接b形成B信号，这样取得光照平均效应，避免光照不均的影响；采用砷化镓替代硅为电池材料：提高了光电转换效率，增强信号幅值，也提高了响应频率和拓宽了温度适用范围；信号处理集成电路板块；上列各件组合构成为光电模块（图6）。增量式光电编码器采用本专利技术（图7）将提高产品质量和生产效率，有利于规模化生产，由于采用点光源和非球面透镜，形成良好的平行光照明，码盘的跳动，编码器主轴的轴向窜动不会影响信号质量，可降低相应机械零件加工精度，并且可制作无轴承光电编码器，由于没有狭缝，减少一次光的衍射，提高信号的质量和对比度，简化了结构，不存在码盘和狭缝间隙问题，可降低相关零件的加工要求，由于光电池面积小，有利于提高响应频率；陈列光电池信号窗口的混合排列，减少光照不均的影响；拓宽了工作温度，由于响应频率与材料、结构尺寸、使用条件等因素有关，本专利技术光敏面积小，结电容小，负载电阻小，材料光电转换效率高，因此响应频率高；由于光电转换系统模块化，安装调试方便，提高生产效率，有利于规模化生产。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电编码器光电模块，其特征在于：点光源，传统的光电编码器照明采用发光管，本专利技术而是采用未封装的管芯，发光面积小，类似点光源，只有点光源才能使发射角小，形成平行光照明；非球面准直物镜，非球面可制成大相对孔径，即口径大，焦距短，并且球差小，有利于形成平行光照明，由于体积小满足模块化要求。

【技术特征摘要】
1.一种光电编码器光电模块，其特征在于：点光源，传统的光电编码器照明采用发光管，本发明而是采用未封装的管芯，发光面积小，类似点光源，只有点光源才能...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩万富，李凤春，
申请(专利权)人：长春市万利通光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22