專利名稱：測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，特別是測定檢流計式掃描器 (中文的專業(yè)名詞為“振鏡”，一種用于激光束掃描的元件)轉(zhuǎn)軸角度位置的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，目前的光電式位置傳感器中有用發(fā)光元件如紅外發(fā)射管發(fā)出的光束直接照射到光檢測器如硅光電池等(俗稱為直射式)，通過固定在轉(zhuǎn)軸上的特殊形狀的光遮擋器遮擋一部分光照射在光檢測器上，當轉(zhuǎn)軸在不同的角度時，分布在不同的位置的光檢測器由于光遮擋器的遮擋受光面積不同，光檢測器根據(jù)不同受光面積，分別產(chǎn)生不同的線性輸出，依據(jù)這些線性輸出來計算轉(zhuǎn)軸的角度位置。這種直接照射式的光電位置傳感器存在以下缺陷任何紅外發(fā)射管都有一定的發(fā)光角度范圍，并且隨著角度的增大和投射距離的增加光強度下降，因而很難做到均勻廣角光場，這樣在不同的位置上的光檢測器接收到的光強度不同，光檢測器的輸出線性下降，從而使轉(zhuǎn)軸角度位置的線性度變差。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，這種裝置能夠精確測定旋轉(zhuǎn)元件的角度位置，解決了現(xiàn)有位置檢測器中角度位置線性度差的問題。本實用新型采用的技術(shù)方案是測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，包括光源嵌入在整形器的凹槽中；整形器能使光源沿旋轉(zhuǎn)元件的縱向軸線方向生成一均勻平行光場；多個扇形光檢測器對準環(huán)繞旋轉(zhuǎn)元件的圓周，在直徑上成對電氣連接在一起，用于接收從整形器整形出的平行光；光遮擋器與旋轉(zhuǎn)元件連接，隨旋轉(zhuǎn)元件繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)，用于周期性地遮擋投射到光檢測器上的一部分光；輸出裝置接收每一對相互連接的光檢測器的線性輸出，對各種輸出彼此求和，輸出旋轉(zhuǎn)元件的角度位置信號。進一步地，所述整形器主要由聚光透鏡和投射鏡組成，聚光透鏡位于光源前方，投射鏡位于聚光透鏡前方?；蛘咚稣纹饔梢黄蔷€性透鏡構(gòu)成。本實用新型與已有技術(shù)相比具有以下積極效果光源(紅外發(fā)射管)發(fā)出的光束經(jīng)整形器進行光路整形后光束的光場變得均勻，使光束能夠沿軸線平行入射到光檢測器上，因而克服了現(xiàn)有光電位置檢測器中角度位置線性度差的缺點。

圖1為本實用新型測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置沿轉(zhuǎn)軸方向的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為圖1所示測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置沿A-A向的前視圖；[0014]圖3為本實用新型一種整形器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型另一種整形器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖號說明5-整形器；6-光源；7-聚光透鏡；8-非線性透鏡；9-投射鏡；10-光線； 13-旋轉(zhuǎn)元件；14-測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置；16-扇形檢測器；17-光遮擋器；18-輸出
直ο
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明。如圖1-3所示，光源數(shù)目為一個，光檢測器數(shù)目為四個。測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置包括光源6 嵌入在整形器5的凹槽中；整形器5 主要由聚光透鏡7和投射鏡9組成，聚光透鏡7位于光源6前方，投射鏡9位于聚光透鏡7前方。該整形器5能使光源6沿旋轉(zhuǎn)元件13的縱向軸線方向生成一均勻平行光場；多個扇形光檢測器16 對準環(huán)繞旋轉(zhuǎn)元件13的圓周，在直徑上成對電氣連接在一起，用于接收從整形器整形出的平行光；光遮擋器17 與旋轉(zhuǎn)元件13連接，隨旋轉(zhuǎn)元件繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)，用于周期性地遮擋投射到光檢測器上的一部分光；輸出裝置18 接收每一對相互連接的光檢測器的線性輸出，對各種輸出彼此求和，輸出旋轉(zhuǎn)元件的角度位置信號。所述光檢測器優(yōu)選硅光電池。實施例二 如圖4所示，與實施例一不同的是，整形器5由一片非線性透鏡8構(gòu)成。其它結(jié)構(gòu)與實施例一相同。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均仍屬本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求1.測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，其特征在于包括光源(6)嵌入在整形器(5)的凹槽中；整形器(5)能使光源(6)沿旋轉(zhuǎn)元件(1 的縱向軸線方向生成一均勻平行光場；多個扇形光檢測器(16)對準環(huán)繞旋轉(zhuǎn)元件(1 的圓周，在直徑上成對電氣連接在一起，用于接收從整形器整形出的平行光；光遮擋器(17)與旋轉(zhuǎn)元件(1 連接，隨旋轉(zhuǎn)元件繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)，用于周期性地遮擋投射到光檢測器上的一部分光；輸出裝置(18)接收每一對相互連接的光檢測器的線性輸出，對各種輸出彼此求和， 輸出旋轉(zhuǎn)元件的角度位置信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，其特征在于所述整形器(5) 主要由聚光透鏡(7)和投射鏡(9)組成，聚光透鏡(7)位于光源(6)前方，投射鏡(9)位于聚光透鏡(7)前方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，其特征在于所述整形器(5) 由一片非線性透鏡(8)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，其特征在于所述光源的數(shù)目為一個，所述光檢測器的數(shù)目為四個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，其特征在于所述光檢測器為硅光電池。
專利摘要測定旋轉(zhuǎn)元件角度位置的裝置，包括光源嵌入在整形器的凹槽中；整形器主要由聚光透鏡和投射鏡組成，該整形器能使光源沿旋轉(zhuǎn)元件的縱向軸線方向生成一均勻平行光場；多個扇形光檢測器對準環(huán)繞旋轉(zhuǎn)元件的圓周，在直徑上成對電氣連接在一起，用于接收從整形器整形出的平行光；光遮擋器與旋轉(zhuǎn)元件連接，隨旋轉(zhuǎn)元件繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)，用于周期性地遮擋投射到光檢測器上的一部分光；輸出裝置接收每一對相互連接的光檢測器的線性輸出，對各種輸出彼此求和，輸出旋轉(zhuǎn)元件的角度位置信號。本實用新型能夠精確測定旋轉(zhuǎn)元件的角度位置，解決了現(xiàn)有位置檢測器中角度位置線性度差的問題。
文檔編號G01B11/26GK202083360SQ20112018609
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者王繼光 申請人:北京世紀桑尼科技有限公司