專利名稱：一種反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種編碼器，具體是指一種反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器。
背景技術：
目前，旋轉(zhuǎn)檢測行業(yè)所采用的光電編碼器大多都為光線準直透射式，而該種光電 編碼器對其光電接收部分的光縫要求非常高，不僅要求其光縫非常狹小，而且連光電碼盤 的光縫也要求非常狹小。由于受到技術的限制，因此，這種光線準直透射式的光電編碼器不 僅其分辨率往往不能做得很高，而且對其安裝工藝要求也非常高，進而導致這些傳統(tǒng)的光 電編碼器不僅分辨率不能做得很高，而且其制作成本也較為高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服目前這些光電編碼器分辨率較低、制作成本較為昂貴 的缺陷，提供一種不僅結構非常簡單、而且分辨率較高、制作成本較低的反射式絕對值光電 旋轉(zhuǎn)編碼器。本實用新型的目的通過下述技術方案實現(xiàn)一種反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器， 主要由外殼、設置在該外殼內(nèi)部的光電編碼盤及電路板組成，在外殼內(nèi)部還設有位于光電 編碼盤與電路板之間并與電路板固定相連的光學組件，所述的光電編碼盤為盤面上設有凹 槽和反射面的同心圓光盤，且該光電編碼盤還與穿過外殼的轉(zhuǎn)軸相連接進一步地，所述的光學組件由點光源、凸透鏡、第一柱面鏡、半反射鏡、第二柱面鏡 及線陣光電池組成；所述的點光源、凸透鏡、第一柱面鏡及半反射鏡在水平面內(nèi)順次排列， 且其中心均位于同一條直線上；第二柱面鏡位于半反射鏡的正下方，線陣光電池則位于該 半反射鏡的正下方。為了更好的實現(xiàn)本實用新型，所述點光源為激光光源，且該光源發(fā)出的光線經(jīng)凸 透鏡、第一柱面鏡及半反射鏡后在光電編碼盤的半徑上形成一束光徑，且該光徑的中心點 位于點光源、凸透鏡、第一柱面鏡及半反射鏡的中心點的連線上。所述的光電編碼盤由PC材料制作而成的二進制編碼盤。為了便于接收光電編碼盤所反射的光線，該線陣光電池為設有排成一條直線的光 電池序列。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果(1)由于本實用新型在光電編碼盤上設有凹槽，且該凹槽通過光刻形成，因此其寬 度非常窄小，能有效提高本實用新型的分辨率。(2)本實用新型的光電編碼盤采用PC材料制作而成，因此不僅具有很強的抗震性 能，而且不易破碎，能有效的降低制作成本。(3)本實用新型的光源采用激光光源，由于該激光光源不僅方向性好、光波長小， 因此所形成的光點就小，能有效的提高其測量精度。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖。圖2為本實用新型的光路示意圖。圖3為線陣光電池的結構示意圖。圖4為本實用新型的光電編碼盤的結構示意圖。其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為1-外殼，2-點光源，3-凸透鏡，4-第一柱面鏡，5-半反射鏡，6_第二柱面鏡，7_線 陣光電池，8-光電編碼盤，9-轉(zhuǎn)軸，10-凹槽，11-反射面，12-光電池序列，13-引腳，14-安 裝孔，15-電路板。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不 限于此。實施例如圖1、2所示，本實用新型的外殼1內(nèi)部設有電路板15、光電編碼盤8及光學組 件。轉(zhuǎn)軸9穿過外殼1的殼壁，其一端位于外殼1的內(nèi)部，另一端位于外殼1的外部，光電 編碼盤8位于外殼1內(nèi)部靠轉(zhuǎn)軸9的一側(cè)，其中央部分的安裝孔14嵌套在該轉(zhuǎn)軸9上，以 確保該光電編碼盤8能隨著轉(zhuǎn)軸9同步旋轉(zhuǎn)。電路板15固定在外殼1內(nèi)部遠離光電編碼盤8的一側(cè)，其端面與光電編碼盤8相 互平行。光學組件則固定在該電路板15上，并與光電編碼盤8之間留有一定的縫隙。如圖2所示，該光學組件包括點光源2、凸透鏡3、第一柱面鏡4、半反射鏡5、第二 柱面鏡6及線陣光電池7。其中，點光源2、凸透鏡3、第一柱面鏡4及半反射鏡5在水平方 向上按照該順序排列，且點光源2、凸透鏡3、第一柱面鏡4及半反射鏡5各自的中心均與點 光源1處于同一水平線上。第二柱面鏡6位于半反射鏡5的正下方，線陣光電池7則位于該第二柱面鏡6的 正下方。光電編碼盤8的半徑中心位于點光源2、凸透鏡3、第一柱面鏡4及半反射鏡5各 自中心的連線的正下方。運行時，由點光源2所發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡3匯聚成一束平行的光線；該平行的 光線再經(jīng)過第一柱面鏡4后形成一束匯聚光線，該匯聚光線經(jīng)半反射鏡5后，在光電編碼盤 8的半徑上匯聚成一條呈直線的光徑，且該光徑的中心點位于點光源2、凸透鏡3、第一柱面 鏡4及半反射鏡5的中心點的連線上，且點光源2的焦點剛好落在該光電編碼盤8上。為 了確保使用效果，該點光源2優(yōu)先采用激光光源。所述的光電編碼盤8的結構如圖4所示，即該光電編碼盤8為由PC材料制作而成 的二進制的同心圓光盤。安裝孔14位于該光電編碼盤8的中央，且在該光電編碼盤8上設 有反射面11和采用光刻工藝制成的凹槽10。其中，透射到反射面11上的光線會被再次沿 原路反射到半發(fā)射鏡5上，而透射在凹槽10上的光線則不能沿原路返回。再次經(jīng)半反射鏡5后的光線經(jīng)第二柱面鏡6后在線陣光電池7上形成一條斷續(xù)的 光線。其中，第一柱面鏡4與第二柱面鏡6的結構完全相同。線陣光電池7的結構如圖3所示，即該線陣光電池7為設有一條呈直線排列的光電池序列12，其周邊還設有相應的引腳13。經(jīng)第二柱面鏡6后的光線被線陣光電池7接收， 并通過讀取該直線上序列的狀態(tài)信息，便可以得到旋轉(zhuǎn)編碼器當前位置值。 如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本實用新型。
權利要求一種反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器，主要由外殼(1)、設置在該外殼(1)內(nèi)部的光電編碼盤(8)及電路板(15)組成，其特征在于在外殼(1)內(nèi)部還設有位于光電編碼盤(8)與電路板(15)之間并與電路板(15)固定相連的光學組件，所述的光電編碼盤(8)為盤面上設有凹槽(10)和反射面(11)的同心圓光盤，且該光電編碼盤(8)還與穿過外殼(1)的轉(zhuǎn)軸(9)相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于所述的光學組 件由點光源(2)、凸透鏡(3)、第一柱面鏡(4)、半反射鏡(5)、第二柱面鏡(6)及線陣光電池(7)組成；所述的點光源(2)、凸透鏡(3)、第一柱面鏡(4)及半反射鏡(5)在水平面內(nèi)順次 排列，且其中心均位于同一條直線上；第二柱面鏡(6)位于半反射鏡(5)的正下方，線陣光 電池(7)則位于該半反射鏡(5)的正下方。
3.根據(jù)權利要求2所述的反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于所述點光源(2) 發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡(3)、第一柱面鏡(4)及半反射鏡(5)后在光電編碼盤(8)的半徑上 形成一束光徑，且該光徑的中心點位于點光源(2)、凸透鏡(3)、第一柱面鏡(4)及半反射鏡 (5)的中心點的連線上。
4.根據(jù)權利要求1 3任一項所述的反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于所 述的光電編碼盤(8)由PC材料制作而成。
5.根據(jù)權利要求4所述的反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于該光電編碼盤(8)為二進制編碼盤。
6.根據(jù)權利要求2所述的反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于該線陣光電池 (7)為設有排成一條直線的光電池序列(12)。
7.根據(jù)權利要求2所述的反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于所述的點光源 (2)為激光光源。
專利摘要本實用新型公開了一種反射式絕對值光電旋轉(zhuǎn)編碼器，主要由外殼(1)、設置在該外殼(1)內(nèi)部的光電編碼盤(8)及電路板(15)組成，其特征在于在外殼(1)內(nèi)部還設有位于光電編碼盤(8)與電路板(15)之間并與電路板(15)固定相連的光學組件，所述的光電編碼盤(8)為盤面上設有凹槽(10)和反射面(11)的同心圓光盤，且該光電編碼盤(8)還與穿過外殼(1)的轉(zhuǎn)軸(9)相連接。本實用新型的光電編碼盤采用PC材料制作而成，因此不僅具有很強的抗震性能，而且不易破碎，能有效的降低制作成本。
文檔編號G01D5/347GK201680850SQ20102017865
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權日2010年5月4日
發(fā)明者朱用軍, 肖毅腓, 謝命秋, 謝擴軍 申請人:成都雷奧風電傳感器有限公司