強(qiáng)度并不發(fā)生波動(dòng)。
[0056]如前所述，利用本發(fā)明，可以提供一種光學(xué)編碼器，其可以獲得精確地具有周期P/2的檢測(cè)信號(hào)，其中P是光柵柵距。
[0057]第二實(shí)施例
[0058]圖5圖示根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)編碼器400結(jié)構(gòu)。光學(xué)編碼器400包括光源110、光源光柵120、標(biāo)尺410和干涉條紋檢測(cè)部件150。光學(xué)編碼器400檢測(cè)標(biāo)尺410相對(duì)于光源110、光源光柵120和干涉條紋檢測(cè)部件150的移動(dòng)量。光源光柵120與標(biāo)尺410之間的間隙和標(biāo)尺410與干涉條紋檢測(cè)部件150之間的間隙彼此相同。
[0059]圖6是圖示標(biāo)尺410結(jié)構(gòu)的平面圖。在光學(xué)編碼器400中，標(biāo)尺410包括并排設(shè)置在玻璃基板(未不出)上的第一標(biāo)尺光柵420、第二標(biāo)尺光柵430、第三標(biāo)尺光柵440和第四標(biāo)尺光柵450。標(biāo)尺410具有細(xì)長(zhǎng)形狀，并且標(biāo)尺光柵呈四排地布置在標(biāo)尺410的橫向方向上。
[0060]因?yàn)闃?biāo)尺光柵420至450以該方式進(jìn)行布置，即使光源光柵120和標(biāo)尺410在Y軸方向上彼此移位，也可以減少入射于第一標(biāo)尺光柵420和第三標(biāo)尺光柵440上的光強(qiáng)度與入射于第二標(biāo)尺光柵430和第四標(biāo)尺光柵450上的光強(qiáng)度的比率變化。由此，可以減少形成第一干涉條紋并且進(jìn)入光電二極管152的光強(qiáng)度與形成第二干涉條紋并且進(jìn)入光電二極管152的光強(qiáng)度的比率變化。從而，如果光源光柵120和標(biāo)尺410在Y軸方向上彼此移位，則可以減少?gòu)墓怆姸O管152輸出的檢測(cè)信號(hào)的內(nèi)插誤差。
[0061]第三實(shí)施例
[0062]圖7是圖示根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)編碼器600結(jié)構(gòu)的透視圖。光學(xué)編碼器600可以檢測(cè)X軸方向上的位移和Y軸方向上的位移。光學(xué)編碼器600包括用于檢測(cè)X軸方向上位移的結(jié)構(gòu)，其與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。光學(xué)編碼器600包括用于檢測(cè)Y軸方向上位移的結(jié)構(gòu)，其從根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)編碼器100結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90°。光學(xué)編碼器600包括光源110,X軸方向光源光柵610、Y軸方向光源光柵620、ΧΥ-標(biāo)尺630和干涉條紋檢測(cè)部件640。X軸方向光源光柵610和Y軸方向光源光柵620設(shè)置在相同的平面上。X軸方向光源光柵610與XY-標(biāo)尺630之間的間隙、Y軸方向光源光柵620與XY-標(biāo)尺630之間的間隙、以及XY-標(biāo)尺630與干涉條紋檢測(cè)部件640之間的間隙彼此相同。
[0063]XY-標(biāo)尺630包括形成在玻璃基板(未示出)上的XY-光柵633。圖8是圖示XY-標(biāo)尺630的XY-光柵633的結(jié)構(gòu)的平面圖。XY-光柵633包括以交錯(cuò)方式二維布置的遮光部632。允許光通過(guò)其中的透光部631是XY-光柵633的沒(méi)有遮光部632的部分。XY-光柵633具有X軸方向上的周期P和Y軸方向上的周期Q。換句話說(shuō)，XY-光柵633包括標(biāo)尺光柵，每個(gè)標(biāo)尺光柵包括交替地布置在X軸方向上的透光部631和遮光部632。標(biāo)尺光柵并排設(shè)置在Y軸方向上，以彼此移位1/2周期。
[0064]通過(guò)用具有高反射率的材料形成遮光部632，遮光部632可以用作光反射部。在這種情況下，包括布置有透光部631和光反射部的XY-光柵633的光學(xué)編碼器600用作反射型編碼器。因?yàn)槊總€(gè)透光部631和每個(gè)光反射部具有相同形狀，一個(gè)XY-光柵633可以用于透射型編碼器和反射型編碼器。當(dāng)XY-光柵633用于反射型編碼器時(shí)，因?yàn)橥腹獠?31面積與光反射部(遮光部632)面積的比率是1:1，ΧΥ-光柵633可以反射大量的光，并且反射型編碼器可以產(chǎn)生具有高強(qiáng)度的信號(hào)。
[0065]圖9是圖示X軸方向光源光柵610和Y軸方向光源光柵620的結(jié)構(gòu)的透視圖。X軸方向光源光柵610包括以周期P布置在X軸方向上的透光部611和遮光部612。Y軸方向光源光柵620包括以周期Q布置在Y軸方向上的透光部621和遮光部622。
[0066]干涉條紋檢測(cè)部件640包括檢測(cè)X軸方向(第一方向)上的干涉條紋的X軸方向干涉條紋檢測(cè)部件650和檢測(cè)Y軸方向(第二方向)上的干涉條紋的Y軸方向干涉條紋檢測(cè)部件660。X軸方向干涉條紋檢測(cè)部件650檢測(cè)X軸方向上的移動(dòng)量，而Y軸方向干涉條紋檢測(cè)部件660檢測(cè)Y軸方向上的移動(dòng)量。
[0067]X軸方向干涉條紋檢測(cè)部件650檢測(cè)由X軸方向光源光柵610和XY-標(biāo)尺630產(chǎn)生的干涉條紋。X軸方向干涉條紋檢測(cè)部件650包括X軸方向光接收光柵651和第一光電二極管652。X軸方向光接收光柵651包括以周期P布置在X軸方向上的透光部653和遮光部654。
[0068]Y軸方向干涉條紋檢測(cè)部件660檢測(cè)由Y軸方向光源光柵620和XY-標(biāo)尺630產(chǎn)生的干涉條紋。Y軸方向干涉條紋檢測(cè)部件660包括Y軸方向光接收光柵661和第二光電二極管662。Y軸方向光接收光柵661包括以周期Q布置在Y軸方向上的透光部663和遮光部664。
[0069]在X軸方向光源光柵610、Y軸方向光源光柵620、XY-標(biāo)尺630、X軸方向光接收光柵651和Y軸方向光接收光柵661的每個(gè)之中，X軸方向上的光柵柵距可與Y軸方向上的光柵柵距相同(P = Q)。當(dāng)P = Q時(shí)，XY-光柵633的透光部631和遮光部632的每個(gè)具有方形形狀。由此，光學(xué)編碼器600在X軸方向和Y軸方向上具有相同的分辨率。
[0070]如上所述，如同第一實(shí)施例，根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)編碼器600可以獲得精確地具有周期P/2的檢測(cè)信號(hào)，其中P是光柵柵距。而且，根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)編碼器600可以同時(shí)檢測(cè)X軸方向的位移和Y軸方向的位移。
[0071]本發(fā)明并不限于上面描述的各實(shí)施例，并且各實(shí)施例可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行修改。例如，在上面描述的各實(shí)施例中，編碼器是透射型編碼器。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用至反射型編碼器。在上面描述的各實(shí)施例中，編碼器是線性編碼器。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用至旋轉(zhuǎn)編碼器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)編碼器，包括: 發(fā)光的光源； 標(biāo)尺，包括各具有預(yù)定的柵距的兩個(gè)或更多個(gè)標(biāo)尺光柵； 光源光柵，設(shè)置在所述光源與所述標(biāo)尺之間并且具有預(yù)定的柵距；以及 干涉條紋檢測(cè)部件，檢測(cè)由所述光源光柵和所述標(biāo)尺產(chǎn)生的干涉條紋， 其中，所述兩個(gè)或更多個(gè)標(biāo)尺光柵并排設(shè)置，并且任何相鄰的一對(duì)標(biāo)尺光柵彼此移位1/2周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)編碼器， 其中，所述兩個(gè)或更多個(gè)標(biāo)尺光柵具有相同的柵距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)編碼器， 其中，所述干涉條紋檢測(cè)部件檢測(cè)由彼此移位1/2周期的所述標(biāo)尺光柵產(chǎn)生的干涉條紋，作為一個(gè)干涉條紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的光學(xué)編碼器， 其中，所述標(biāo)尺是細(xì)長(zhǎng)標(biāo)尺，并且 其中，所述標(biāo)尺光柵呈兩排或呈四排布置在所述標(biāo)尺的橫向方向上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的光學(xué)編碼器， 其中，所述標(biāo)尺在二維方向上延伸，并且 其中，所述標(biāo)尺光柵布置成2N排，其中N是整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的光學(xué)編碼器， 其中，所述光源光柵的橫向方向上的寬度大于設(shè)置有所述兩個(gè)或更多個(gè)標(biāo)尺光柵的區(qū)域的橫向方向的寬度。
7.一種光學(xué)編碼器，包括: 發(fā)光的光源； XY-標(biāo)尺，包括具有預(yù)定的柵距并且在二維方向上延伸的交錯(cuò)光柵； X軸方向光源光柵，設(shè)置在所述光源與所述XY-標(biāo)尺之間并且包括在X軸方向上具有預(yù)定的柵距的光柵； Y軸方向光源光柵，設(shè)置在所述光源與所述XY-標(biāo)尺之間并且包括在橫跨X軸方向的Y軸方向上具有預(yù)定的柵距的光柵； X軸方向干涉條紋檢測(cè)部件，檢測(cè)由所述X軸方向光源光柵和所述XY-標(biāo)尺產(chǎn)生的干涉條紋；以及 Y軸方向干涉條紋檢測(cè)部件，檢測(cè)由所述Y軸方向光源光柵和所述XY-標(biāo)尺產(chǎn)生的干涉條紋。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)編碼器，包括：發(fā)光的光源；標(biāo)尺，包括各具有預(yù)定的柵距的標(biāo)尺光柵；光源光柵，設(shè)置在所述光源與所述標(biāo)尺之間并且具有預(yù)定的柵距；以及干涉條紋檢測(cè)部件，檢測(cè)由所述光源光柵和所述標(biāo)尺產(chǎn)生的干涉條紋。所述標(biāo)尺光柵并排設(shè)置，并且相鄰的標(biāo)尺光柵彼此移位1/2周期。
【IPC分類(lèi)】G01D5-36
【公開(kāi)號(hào)】CN104748774
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410822638
【發(fā)明人】加藤慶顯
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社三豐
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日
【公告號(hào)】EP2889586A1, US20150177027