[发明专利]光学编码器

摘要

在使用发散光源的光学编码器中，光接收器接收满足预定关系的两束光线。或者两个光接收器接收满足预定关系的两束光线，且各光接收器输出之和构成一个检测信号。或者在使用准直光源系统的光学编码器中，分度盘相对主标度盘以预定倾斜量倾斜放置。采用这些方案中任意一个，在检测信号中由几何象产生的变化部分可以被抵消或由于合成而被消除，据此可以避免检测信号的信噪比S/N对光栅间距的依赖。进而，在使用发散光的反射型编码器中，从点光源发出的发散光被聚光透镜会聚成次级点光源，且次级点光源位于分度盘第二光栅的平面上，采用这种方案，可省去准直透镜，编码器尺寸可很紧凑，且光接收器易于定位和支撑。

主权项

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/λW≈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。