[发明专利]光学编码器

权利要求书

1、一种光学编码器，包括：

一个等效波长为λ的相干发散光源；

一个置于离发散光源U处、带有栅距为P的第一光栅的主标度盘；

一个置于离第一光栅V处、带有第二光栅的分度盘；

一个光接收器，用以对发散光源发出的经第一和第二光栅滤光的光束进行光电转换；其中产生一个根据主标度盘与分度盘间的相对位移周期变化的检测信号；

其特征在于，为了在检测信号中消除由第一光栅的几何象随光栅间距V而产生的波动分量，光接收器被用来接收满足下面等式的两束光线：

[U₂V₂/(U₂+V₂)]-[U₁V₁/(U₁+V₁)]≈mP²/λ

W≈n[(U₂+V₂)Sinθ₂-(U₁+V₁)Sinθ₁]

式中m和n为整数，U₁和U₂为发散光源到第一光栅两束光的光程长度，V₁和V₂为第一光栅到第二光栅的两束光的光程长度，W为投射在第二光栅上的两束光的中心间距，θ₁和θ₂是从发散光源到两光栅所引垂线与两光线的夹角。

2、一种光学编码器，包括：

一个等效波长为λ的相干发散光源;

一个距发散光源为U的、带有栅距为P的第一光栅的主标度盘;

一个距第一光栅为V、带有第二光栅的分度盘;及

光接收器，以对发散光源发出的经第一、第二光栅滤波的光进行光电转换，其中产生一个根据主标度盘与分度盘间的相对位移周期变化的检测信号;

其特征在于，安装两个所述的光接收器，分别适于接收满足下列关系式的两束光，且所述光接收器的输出信号之和构成检测信号：

（U₂V₂）/（U₂+V₂）-（U₁V₁）/（U₁+V₁）≈mP²/2λ

L≈n[（U₂+V₂）Sinθ₂-（U₁+V₁）Sinθ₁]

式中m和n为整数，U₁和U₂为两光线从发散光源到第一光栅的光程长度，V₁和V₂为第一光栅到第二光栅的两束光的光程长度，L是第二光栅上两光线间的中心间距，θ₁和θ₂是从发散光源到两光栅所引垂线与两束光线的夹角。

3、一种光学编码器，包括：

一个等效波长为λ的相干准直光源系统;

一个带有栅距为P的第一光栅的主标度盘;

一个带有栅距为Q的第二光栅的分度盘，Q对应于第一光栅的2n次谐波（n为自然数）;

一个光接收器，以对光源系统发出的经第一和第二光栅滤波的光线进行光电转换，其中产生一个根据主标度盘与分度盘间的相对位移周期变化的检测信号;

其特征在于，为了在检测信号中消除由第一光栅几何象随光栅间距产生的波动分量，分度盘相对于主标度盘倾斜放置。

4、如权利要求3所述的光学编码器，其特征在于栅距Q为P/2n，分度盘的倾斜量δ为mQ²/λ（m为自然数）。

5、如权利要求3所述的光学编码器，其特征在于栅距Q为P/2n，所述光接收器被分开为两个，分度盘在被分的两个光接收器重心之间的倾斜量δ为mQ²/2λ（m为自然数）。