部分遮蔽光二极管的光学式编码器制造技术

一种光学式编码器，包括光二极管阵列及编码盘彼此相对设置。所述光二极管阵列包含至少三组位置光二极管及两索引光二极管横向设置。所述两索引光二极管相邻配置于所述至少三组位置光二极管的同一侧。所述至少三组位置光二极管的第一组位置光二极管及最后一组位置光二极管部分遮蔽以减轻总谐波失真，且所述至少三组位置光二极管中的第一组位置光二极管及最后一组位置光二极管以外的位置光二极管均未遮蔽。未遮蔽。未遮蔽。

【技术实现步骤摘要】
部分遮蔽光二极管的光学式编码器
[0001]本申请是申请号为201910932752.4、申请日为2019年9月29日、名称为“部分遮蔽光二极管的光学式编码器”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术有关一种光学式编码器，更特别有关一种能够减轻总谐波失真及光学放大不匹配的光学式编码器及其光二极管阵列配置。

技术介绍

[0003]光学式旋转编码器可应用于检测无限旋转轴的绝对位置或相对位置，例如应用于鼠标装置或打印机。
[0004]光学式旋转编码器具有编码盘(code disk)及光二极管阵列。该光二极管阵列用于接收来自编码盘的调变光以输出相位相差90度的差分正交信号。然而，该等差分正交信号会存在总谐波失真及相位差不正好等于90度的问题。此外，在包含差分索引(differential index)以确定绝对位置的实施方式中，还会因为光学放大不匹配(optical magnification mismatch)，而产生错误索引信号的问题。
[0005]有鉴于此，能够减轻甚至消除差分正交信号(differential quadrature signal)的总谐波失真及光学放大不匹配问题的光学式编码器实为所需。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种光学式编码器，其具有多组位置光二极管及一组索引光二极管相邻配置成沿第一方向延伸的光二极管阵列，通过部分遮蔽光二极管阵列两端的两组位置光二极管，藉以消除总谐波失真的问题。
[0007]本专利技术还提供一光学式编码器，其具有相邻配置的多组位置光二极管及一组索引光二极管，通过部分遮蔽索引光二极管的其中一者，藉以减轻光学放大不匹配的影响。
[0008]本专利技术提供一种包含光二极管阵列及不透光层的光学式编码器。所述光二极管阵列包含至少三组位置光二极管沿第一方向相邻配置，且每组位置光二极管具有第一光二极管、第二光二极管、第三光二极管及第四光二极管沿所述第一方向依序配置。所述至少三组位置光二极管包含第一组位置光二极管及最后一组位置光二极管分别配置于所述至少三组位置光二极管的两端。所述不透光层遮蔽于所述第一组位置光二极管及所述最后一组位置光二极管上，但不遮蔽于所述至少三组位置光二极管中的所述第一组位置光二极管及所述最后一组位置光二极管以外的位置光二极管上，其中，所述第一组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管被所述不透光层的遮蔽率依序变少，且所述最后一组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管被所述不透光层的遮蔽率依序变多。
[0009]本专利技术还提供一种包含光二极管阵列、第一索引光二极管、第二索引光二极管及不透光层的光学式编码器。所述光二极管阵列包含至少三组位置光二极管沿第一方向相邻
配置，且每组位置光二极管具有第一光二极管、第二光二极管、第三光二极管及第四光二极管沿所述第一方向依序配置。所述第一索引光二极管在所述第一方向上相邻配置于所述至少三组位置光二极管的两端的其中一端。所述第二索引光二极管在所述第一方向上相邻配置于所述第一索引光二极管。所述不透光层遮蔽于所述第二索引光二极管在所述第一方向上的两边缘的其中一者向内延伸的一部分并遮蔽于所述至少三组位置光二极管两端的第一组光二极管及最后一组光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管上。
[0010]本专利技术还提供一种包含光二极管阵列、第一索引光二极管、第二索引光二极管及不透光层的光学式编码器。所述光二极管阵列包含至少三组位置光二极管沿第一方向相邻配置，且每组位置光二极管具有第一光二极管、第二光二极管、第三光二极管及第四光二极管沿所述第一方向依序配置。所述至少三组位置光二极管包含第一组位置光二极管及最后一组位置光二极管分别配置于所述至少三组位置光二极管的两端。所述第一索引光二极管在所述第一方向上相邻配置于所述至少三组位置光二极管的所述两端的其中一端。所述第二索引光二极管在所述第一方向上相邻配置于所述第一索引光二极管。所述透光层遮蔽于所述第一组位置光二极管及所述最后一组位置光二极管上和所述第二索引光二极管在所述第一方向上的两边缘的其中一者向内延伸的一部分，但不遮蔽于所述至少三组位置光二极管中的所述第一组位置光二极管及所述最后一组位置光二极管以外的位置光二极管上，其中，所述第一组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管被所述不透光层的遮蔽率依序变少，且所述最后一组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管被所述不透光层的遮蔽率依序变多。
[0011]本专利技术实施例中，所述第一组位置光二极管与所述最后一组位置光二极管上方的不透光层为彼此镜像对称或不对称。
[0012]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，于本专利技术的说明中，相同的构件以相同的符号表示，于此合先述明。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例的光学式编码器的示意图；
[0014]图2是本专利技术实施例的光学式编码器的光二极管阵列及编码狭缝的示意图；
[0015]图3是本专利技术实施例的光学式编码器的光二极管的输出电流的示意图；
[0016]图4A是本专利技术实施例的光学式编码器的索引光二极管及编码狭缝的尺寸示意图；
[0017]图4B是本专利技术实施例的光学式编码器的索引光二极管的输出电流及其差分的示意图；
[0018]图5是本专利技术实施例的光学式编码器的索引光二极管的输出电流及其差分在光影像轮廓小于二极管时的示意图；
[0019]图6是本专利技术另一实施例的光学式编码器的光二极管阵列的示意图；
[0020]图7是使用图6的光学式编码器的配置消除错误索引信号的示意图；
[0021]图8是本专利技术实施例的光学式编码器的索引光二极管的输出电流及其差分在光影像轮廓大于二极管时的示意图；
[0022]图9；是本专利技术再一实施例的光学式编码器的光二极管阵列的示意图；
[0023]图10是使用图9的光学式编码器的配置消除错误索引信号的示意图。
[0024]附图标记说明
[0025]100
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光学式编码器
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基板
[0027]10
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检测芯片
[0028]11
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光源
[0029]121、122
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透镜
[0030]13
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光二极管阵列
[0031]15
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信号处理电路
[0032]20
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编码盘...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学式编码器，该光学式编码器包含：光二极管阵列，该光二极管阵列包含至少三组位置光二极管沿第一方向相邻配置，且每组位置光二极管具有第一光二极管、第二光二极管、第三光二极管及第四光二极管沿所述第一方向依序配置，所述至少三组位置光二极管包含第一组位置光二极管及最后一组位置光二极管分别配置于所述至少三组位置光二极管的两端；以及不透光层，该不透光层遮蔽于所述第一组位置光二极管及所述最后一组位置光二极管上，但不遮蔽于所述至少三组位置光二极管中的所述第一组位置光二极管及所述最后一组位置光二极管以外的位置光二极管上，其中，所述第一组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管被所述不透光层的遮蔽率依序变少，且所述最后一组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管被所述不透光层的遮蔽率依序变多。2.根据权利要求1所述的光学式编码器，其中所述第一光二极管与所述第二光二极管的输出光电流的相位正交；所述第一光二极管与所述第三光二极管的输出光电流的相位反相；及所述第二光二极管与所述第四光二极管的输出光电流的相位反相。3.根据权利要求2所述的光学式编码器，其中所述第一组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管被所述不透光层的所述遮蔽率分别为90％、70％、50％及30％；及所述最后一组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管被所述不透光层的所述遮蔽率分别为30％、50％、70％及90％。4.根据权利要求1所述的光学式编码器，其中所述至少三组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管在所述第一方向具有第一宽度，并在垂直所述第一方向的第二方向具有相同高度。5.根据权利要求4所述的光学式编码器，其中所述光二极管阵列还包含两索引光二极管在所述第一方向上相邻配置于所述至少三组位置光二极管的所述两端的其中一端，且所述两索引光二极管的每一者在所述第一方向的第二宽度大于所述第一宽度。6.根据权利要求5所述的光学式编码器，其中所述第二宽度大于或等于所述第一宽度的4倍。7.根据权利要求5所述的光学式编码器，还包含编码盘相对所述光二极管阵列配置，其中所述编码盘包含：多个位置狭缝，该多个位置狭缝的狭缝宽度及狭缝间距等于所述第一宽度的2倍；及索引狭缝，该索引狭缝的狭缝宽度等于所述第二宽度的1.5倍。8.一种光学式编码器，该光学式编码器包含：光二极管阵列，该光二极管阵列包含至少三组位置光二极管沿第一方向相邻配置，且每组位置光二极管具有第一光二极管、第二光二极管、第三光二极管及第四光二极管沿所述第一方向依序配置；第一索引光二极管，该第一索引光二极管在所述第一方向上相邻配置于所述至少三组
位置光二极管的两端的其中一端；第二索引光二极管，该第二索引光二极管在所述第一方向上相邻配置于所述第一索引光二极管；以及不透光层，该不透光层遮蔽于所述第二索引光二极管在所述第一方向上的两边缘的其中一者向内延伸的一部分并遮蔽于所述至少三组位置光二极管两端的第一组光二极管及最后一组光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管上。9.根据权利要求8所述的光学式编码器，其中所述至少三组位置光二极管的所述第一光二极管、所述第二光二极管、所述第三光二极管及所述第四光二极管在所述第一方向具有第一宽度，并在垂直所述第一方向的第二方向具有相同高度；且所述第一索引光二极管及所述第二索引光二极管的每一者在所述第一方向的第二宽度大于或等于所述第一宽度的4倍。10.根据权利要求9所述的光学式编码器，还包含：编码盘，相对所述光二极管阵列配置并包含多个位置狭缝及至少一个索引狭缝；及光学元件，配置于所述编...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈冠宗，周锦荣，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：