[发明专利]码盘、旋转编码器、带有其的设备及其校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转检测技术，特别是一种码盘、旋转编码器、带有其的设备及其校准方法。

背景技术

传统光电旋转编码器主要由编码盘、与编码盘连接的旋转轴、发光设备和光接收设备组成。线阵CCD是一种常用的光接收设备，其与编码盘的相对位置由于码盘编码方式不同而有差异。

在公告号为US7825367B2（同族：CN101341378B）的美国专利中，码盘刻线沿圆周方向，线阵CCD像元轴线与编码盘径向垂直放置，即线阵CCD像元轴线与编码盘圆周切线平行。

在公告号为US5214426A的美国专利中，码盘刻线沿径向的同时沿圆周方向，线阵CCD像元轴线沿径向放置，即线阵CCD像元轴线与编码盘圆周切线垂直，且要求线阵CCD像元轴线通过码盘刻线的几何中心。

不管线阵CCD与编码盘刻线相对位置如何，都要求线阵CCD成像单元与码盘刻线有精确的位置对准关系，而且编码器系统精度越高，要求线阵CCD成像单元与编码盘刻线相对位置精度越高。

上述专利中线阵CCD成像单元与编码盘上码盘刻线的相对位置精度靠机械方式保证，这不仅要求机械加工精度高，而且装配式对操作人员技术要求也很高，需反复调节安装，相当耗时，对准精度不易控制、保证和检测。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的一个主要目的在于提供一种码盘、旋转编码器、带有其的设备及其校准方法，可以方便、精确地对光电转换器件与码盘进行对准。

根据本发明的一个方面，一种码盘，包括多条自所述码盘的圆心延径向向圆周延伸的用于计算所述码盘的旋转角度的码盘刻线，每条所述码盘刻线延所述码盘的径向延伸，还包括对准标志线组；

所述对准标志线组包括多条对准标志线；

所述多条对准标志线延所述码盘的一个径向方向排列，且所述对准标志线组具有垂直于该一个径向方向的对称轴。

根据本发明的第二方面，一种旋转编码器，包括码盘，还包括：

旋转轴，通过所述码盘的圆心且垂直于所述码盘，用于使所述码盘绕所述旋转轴旋转；

光源，所述光源固定在所述码盘的第一侧，用于产生第一光；

光电转换器件，所述光电转换器件固定在与所述第一侧不同的第二侧，用于接收由光源发出的、通过所述码盘的第二光，并将所述第二光转换为相应的电信号。

本发明的第三方面公开了一种带有旋转编码器的设备。

根据本发明的第四方面，一种校准旋转编码器的方法，包括：

固定光源与光电转换器件的相对位置，使得所述光电转换器件中所有像元的灰度值满偏；

旋转码盘直至所述对准标志线组中距所述对称轴最近的两条对准标志线在所述光电转换器件上成像；

微调所述光电转换器件，使得所述对称标志线组在所述光电转换器件上成完整的图像，且所述图像为轴对称。

采用本发明的码盘、旋转编码器、带有其的设备及其校准方法，可以方便、精确地对光电转换器件与码盘进行对准。

附图说明

参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。

图1为本发明的码盘的第一实施方式的示意图；

图2为本发明的码盘上的对准标志线组的第一实施方式的示意图；

图3为将第一实施方式的对准标志线组设置在第一实施方式的码盘上时，光电转换器件的轴线通过码盘刻线的几何中心时，光电转换器件上所成像示意图；

图4为将第一实施方式的对准标志线组设置在第一实施方式的码盘上时，光电转换器件的轴线未通过码盘刻线的几何中心时，光电转换器件上所成像示意图；

图5为本发明的码盘上的对准标志线组的第二实施方式的示意图；

图6为将第二实施方式的对准标志线组设置在第一实施方式的码盘上时，光电转换器件的轴线通过码盘刻线的几何中心时，光电转换器件上所成像示意图；

图7为将第二实施方式的对准标志线组设置在第一实施方式的码盘上时，光电转换器件的轴线未通过码盘刻线的几何中心时，光电转换器件上所成像示意图；