[发明专利]一种适用于光学编码器的新型光源系统

权利要求书

1.一种适用于光学编码器的新型光源系统，其特征是：光学系统由光源(1)、转向镜(3)、柱透镜(4)与接收屏(5)组成；所述系统中光源(1)将输入系统中的电能量转化为光能量，投射出朝向转向准直镜的光线(2)，转向镜(3)在接收到光源(1)发出的光线(2)后，将光线(2)进行某一平面内的调制，并偏转45°后投射出去；当光线(2)再经过柱透镜(4)时，柱透镜(4)将光线(2)在垂直图示方向进行准直或者聚焦；之后，准直好的光线(2)投射向具有周期性阵列的矩形开孔结构的接收屏(5)，形成一个覆盖单个矩形开孔结构其不污染其它矩形开孔结构的光斑。

2.根据权利要求1所述的一种适用于光学编码器的新型光源系统，其特征是：所述系统中将电能量转化为光能量的光源(1)可以是发光二极管(Light-emitting Diode，LED)，也可以是分布反馈式激光器(Distributed FeedbackLaser，DFB)，也可以是垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)，也可以是这些单元经过各种不同排布方式形成的阵列光源，如圆形阵列、矩形阵列，蜂窝排布阵列以及各种高维对称阵列。

3.根据权利要求1所述的一种适用于光学编码器的新型光源系统，其特征是：具有一片能够将光线(2)进行转向并将光线在图示平面中进行准直或聚焦或发散的转向镜(3)；反射镜的基材可以是玻璃或者是塑料，其面型可以是球面，二次曲面，离轴抛物面，XY多项式或者是非球面等镜片常用的面型；在系统中，转向镜(3)可以是一个单独的部件，也可以被集成在一个棱镜中。

4.根据权利要求1所述的一种适用于光学编码器的新型光源系统，其特征是：具有一片柱面镜(4)将光线在与图示平面垂直的平面中进行准直或聚焦，将光束投射到接收屏(5)上；柱面镜(4)的基材可以是玻璃或者是塑料，其面型可以是球面，二次曲面，离轴抛物面，XY多项式或者是非球面等镜片常用的面型。在系统中，柱面镜(4)可以是一个单独的部件，也可以被集成在一个棱镜中。

5.根据权利要求1所述的一种适用于光学编码器的新型光源系统，其特征是：具有一个接收屏(5)；在光学编码器中，总是会有一个码盘为整个系统提供增量信号；在本发明所述的系统中，码盘就是这个光源系统的接收屏；这个接收屏(5)的基材往往是由玻璃构成的，厚度在1mm以下，在其背面往往镀有由金属构成的矩形孔状结构，可为光学编码器后端的接收系统提供整形过后的合适光斑；在光学编码器系统中，这个矩形孔状结构的切向宽度通常为20um；对于后端的接收系统来说，这个矩形孔状结构需要与其它多种因素相互适配，系统才能产生正确的周期信号。

6.根据权利要求1所述的一种适用于光学编码器的新型光源系统，其特征是：整体光学系统中的光源(1)，转向镜(3)以及柱面镜(4)可以是相互独立的单独部件，也可以是整体相连的封装好的棱镜，链接方式不影响它们各自本身的属性；如果需要相互链接，则是以PMMA或PC等其它常用光学塑料及玻璃设计好整体面型后，在转向镜(3)所在的表面区域向内侧镀反射膜而非常见反射镜所用的金属反射膜来实现其功能。

7.根据权利要求1所述的一种适用于光学编码器的新型光源系统，其特征是：从柱面镜(4)投射到接收屏(5)上的光斑，可以完整覆盖接收屏上的单个矩形开孔，并形成较为均匀的光斑，并不污染其它的矩形开孔。

8.根据权利要求7所述的一种适用于光学编码器的新型光源系统，其特征是：具有矩形开孔的接收屏(5)，与光源(1)、转向镜(3)以及柱面镜(4)不同，不可以与其它部件相互链接；更具体地说，不可以被集成到同一棱镜中。

9.根据权利要求2所述的一种适用于光学编码器的新型光源系统中的光源，其特征是：其发光主轴方向通常平行于接收屏(5)，这样可以将空间中调制光束的光路进行折叠，以求尽可能地缩减光源系统在垂直接收屏(5)方向上的尺寸，这样更有利于系统整体的集成应用。