光學(xué)編碼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的光學(xué)編碼器包含形成有第1圖案的標(biāo)尺及相對于所述標(biāo)尺進行相對移動，并形成有第2圖案的收光部，其中，所述第1圖案及所述第2圖案中至少一個是彎曲的帶狀以便獲得正弦波信號，由此可以獲得可靠的正弦波形狀的電信號。
【專利說明】光學(xué)編碼器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)編碼器，更具體地說，本發(fā)明涉及，可靠地獲得正弦波，由此能精密地測定位移或角度的光學(xué)編碼器。

【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)編碼器是廣泛地使用在多種環(huán)境，以決定物體相對于任意基準(zhǔn)的移動或位置。
[0003]一般光學(xué)編碼器使用光學(xué)傳感器及編碼器圖案。光學(xué)傳感器聚焦在編碼器圖案的表面。光學(xué)傳感器以編碼器圖案為基準(zhǔn)移動或編碼器圖案以光學(xué)傳感器為基準(zhǔn)移動時，光學(xué)傳感器判讀通過編碼器圖案的光或從編碼器圖案反射的光來偵測移動或位置。
[0004]韓國公開專利公報第2007-0026137提供，在沒有偵測用于決定基準(zhǔn)位置的定位手段下，偵測定位通道的光學(xué)編碼器?？墒牵瑸榱舜_定高精密度的物體位置，所述光圖案為正弦波較好，但對此沒能揭示解決方案。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]韓國公開專利公報第2007-0026137號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明需要解決的技術(shù)課題
[0009]本發(fā)明是用于提供，可靠地獲得正弦波，由此能精密地測定位移或角度的光學(xué)編碼器。
[0010]本發(fā)明要完成的技術(shù)課題并不受限于如上所述的課題，并且尚未提及的其他技術(shù)課題也從下述記載本發(fā)明【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識的技術(shù)人員均可理解的很明確。
[0011]解決課題的技術(shù)方案
[0012]為了完成所述目的，本發(fā)明的光學(xué)編碼器包含:形成有第I圖案的標(biāo)尺及相對于所述標(biāo)尺進行相對移動，并形成有第2圖案的收光部，其中，所述第I圖案及所述第2圖案中的至少一個可以是彎曲的帶狀以便獲得正弦波信號。
[0013]此時，所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個可以包含正弦波形狀的輪廓中左右一半上下反轉(zhuǎn)的單位圖案。
[0014]另外，所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個是在以正弦波形狀形成的復(fù)數(shù)個閉曲線上下連續(xù)的圖案，左右一半可以以所述上下方向滑動的形狀。
[0015]另外，所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個是以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心，內(nèi)周方向的寬度可以比外周方向的寬度短。
[0016]另外，所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個的上下端部可以覆蓋蓋(cap)圖案。
[0017]有益效果
[0018]如上所述，本發(fā)明的光學(xué)編碼器包含彎曲帶狀的圖案，由此可以獲得可靠的正弦波形狀的電信號。
[0019]這種效果在將圖案的輪廓形成為正弦波形狀等時明顯出現(xiàn)。
[0020]另外，將單位圖案配置復(fù)數(shù)個時，使各單位圖案以最大寬度連接，以便在各單位圖案的連接地點不產(chǎn)生尖部。由此易于加工圖案，并在尖部可以排除預(yù)測的各種誤差成分。
[0021]另外，在標(biāo)尺圖案或收光部圖案的上下端部形成蓋圖案，由此對偏心誤差具有魯棒性。
[0022]另外，標(biāo)尺圖案或收光部圖案的內(nèi)周方向的寬度比外周方向的寬度短，由此將所述標(biāo)尺利用為旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺時，可以獲得可靠的正弦波，并排除不必要的誤差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1顯示本發(fā)明的光學(xué)編碼器的示意圖。
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的光學(xué)編碼器的圖案示意圖。
[0025]圖3是用于獲得正弦波的另一實施例的圖案示意圖。
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的光學(xué)編碼器的圖案示意圖。
[0027]圖5是單位圖案以上下方向連續(xù)形成第I圖案的一例示意圖。
[0028]圖6是單位圖案以上下方向連續(xù)形成第I圖案的另一例示意圖。
[0029]圖7是將圖3的圖案以上下方向連續(xù)配置的狀態(tài)示意圖。
[0030]圖8是單位圖案以上下方向連續(xù)形成第I圖案的又一例示意圖。
[0031]圖9是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的光學(xué)編碼器的圖案示意圖。
[0032]圖10是在本發(fā)明的光學(xué)編碼器中顯示蓋圖案的一例示意圖。
[0033]圖11是本發(fā)明的第I圖案或第2圖案的示意圖。
[0034]圖12是將圖11的左側(cè)圖面①和中間圖面②比較的圖形。
[0035]圖13是將圖11的中間圖面②和右側(cè)圖面③比較的圖形。
[0036]圖14是標(biāo)尺及收光部進行相對旋轉(zhuǎn)移動的光學(xué)編碼器示意圖。

【具體實施方式】
[0037]以下，結(jié)合附圖對本發(fā)明的光學(xué)編碼器進行更詳細(xì)的說明。
[0038]圖1顯示本發(fā)明的光學(xué)編碼器的示意圖。
[0039]在圖1顯示的光學(xué)編碼器100包含:光源110，標(biāo)尺120，收光部140及連接于收光部140的演算部160。
[0040]光源110，例如，可以使用LED或LD等。
[0041]標(biāo)尺120配置在光源110和收光部140之間，可以附著在測定對象的旋轉(zhuǎn)軸150上。因標(biāo)尺和收光部進行相對移動，在旋轉(zhuǎn)軸亦可以附著收光部取代標(biāo)尺。在標(biāo)尺上沿著圓周具備對光源100的光束進行調(diào)制的第I圖案130。第I圖案130是對應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸150的旋轉(zhuǎn)角而構(gòu)成圖案。在圖1中，標(biāo)尺是以適合旋轉(zhuǎn)軸的圓盤形標(biāo)尺顯示，但亦可以為能適合直線式編碼器的板形標(biāo)尺。
[0042]收光部140從第I圖案130接收光束，將其轉(zhuǎn)變成電信號后向演算部160輸出。具體地說，收光部140包含形成為第2圖案141的一個以上的光接收器件。在此，各光接收器件接收光束后，將其轉(zhuǎn)換為電信號向演算部輸出。
[0043]演算部160是演算并輸出標(biāo)尺120，即旋轉(zhuǎn)軸150的旋轉(zhuǎn)角度或旋轉(zhuǎn)位置。
[0044]圖1的光學(xué)編碼器100雖然例示旋轉(zhuǎn)式編碼器(rotary encoder),但并不受限于此，亦能適用在直線式編碼器(linear encoder)等。另外,在圖1例示在收光部140偵測透過圖案130的光源110的光束，但并不受限于此，亦可配置成偵測反射光。
[0045]以下對第I圖案及第2圖案進行具體的說明。為了便于說明，主要是對第I圖案進行說明，但第I圖案的內(nèi)容亦可以適用在第2圖案。
[0046]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的光學(xué)編碼器的圖案示意圖。
[0047]本實施例的光學(xué)編碼器包含:形成有第I圖案130的標(biāo)尺120及相對于標(biāo)尺120進行相對移動，并形成有第2圖案141的收光部140。這時，第I圖案和第2圖案可以相互重疊。如此形成時，可以使光效率和配置效率最大化。
[0048]在標(biāo)尺上形成的圖案實際是明部(bright sect1n)和暗部(dark sect1n)交叉配置構(gòu)成，但為了便于說明，指定第I圖案參考明部的形狀。如圖1所示，以偵測光源透過圖案的光束的編碼器為例，第I圖案130是在標(biāo)尺上形成的夾縫形狀。
[0049]第I圖案130和第2圖案141都是四角形形狀時，在收光部140輸出的電信號是三角波形狀。利用三角波形狀的電信號可以演算標(biāo)尺和收光部的相對移動量，即距離或旋轉(zhuǎn)角度，但有精密度低的問題。因此，為了高精密度，必須向演算部輸出正弦波形狀的電信號。
[0050]用于獲得正弦波形狀的電信號的方案是可將第I圖案130及第2圖案141中的至少一個形成為彎曲的帶狀。此時，彎曲的帶狀是指帶狀的部分輪廓被彎曲或整個帶狀被彎曲。在圖2顯示第I圖案的左右輪廓彎曲，同時整體的中央部分彎曲的帶狀。
[0051]第I圖案130經(jīng)過四角形形狀的第2圖案141時，在收光部輸出的電信號是以相對移動方向(粗箭頭方向)為軸的第I圖案的積分值。以彎曲的帶狀形成第I圖案時，積分值會近似于正弦波。此時，若在第I圖案適當(dāng)調(diào)整輪廓的彎曲程度或整體帶狀的彎曲程度時，可以獲得追蹤理想正弦波形狀的電信號。
[0052]輪廓彎曲的程度追蹤正弦波較好。即，第I圖案及第2圖案中至少一個是至少部分輪廓為正弦波形狀較好。在圖2以第I圖案130的中心為基準(zhǔn)，觀察假想的水平軸和垂直軸形成的四個象限時，在第I圖案位于各象限的輪廓是依四個象限的順序以正弦波④，⑤，⑥，⑦部分的形狀形成。此時的積分結(jié)果是與圖3顯示的圖案積分結(jié)果相同。
[0053]圖3是用于獲得正弦波的另一實施例的圖案示意圖。如圖3所示，在正弦波中將水平軸的上面部分上下配置的圖案作為第I圖案通過四角形形狀的第2圖案時，確認(rèn)到收光部輸出正弦波形狀的電信號。只是，如圖3—樣形成圖案時，圖案的上下端部變成尖部，因此難于精密加工上下端部，且小型化也受到限制。另外，由于偏心或組裝誤差等，通過圖案進來的光束不恒定時，波形可能會歪曲。即，輸出信號可能產(chǎn)生雜訊。這種問題在將圖3的圖案以上下方向連續(xù)配置時出現(xiàn)的很明顯。
[0054]為了解決這個問題，如圖2所示，形成第I圖案或第2圖案時，有必要在上下端部不形成尖部才行，并且對其方案進行說明。
[0055]圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的光學(xué)編碼器的圖案示意圖。
[0056]本實施例的光學(xué)編碼器，如圖1所示，包含:形成有第I圖案130的標(biāo)尺120及相對于標(biāo)尺120進行相對移動，并形成有第2圖案141的收光部140。
[0057]此時，第I圖案130及第2圖案141中至少一個包含正弦波形狀的輪廓中左右一半上下反轉(zhuǎn)的單位圖案。在此，正弦波形狀是以假想的水平軸為基準(zhǔn)正的正弦波形狀和負(fù)的正弦波形狀中的一個較好。另外，上下反轉(zhuǎn)的中心是在整個正弦波形狀中波高h(yuǎn)的1/4地點較好。
[0058]在這種條件下，在圖4的左側(cè)圖面的圖案中將左右一半中的一個右側(cè)輪廓上下反轉(zhuǎn)時，獲得與圖4的右側(cè)圖面相同的圖案。
[0059]這樣獲得的第I圖案或第2圖案是以上下方向不僅在上下端部，而且在整體上具有均勻的寬度。即，在上下方向上不形成如圖3所示的尖部。
[0060]這樣獲得的圖案作為前提可以形成第I圖案或第2圖案，但很難稠密地配置。這與將一定大小的容器用粗大粒子填滿時比用細(xì)小粒子填滿時產(chǎn)生更多空隙的道理是一樣的。因此，在圖4獲得的圖案作為單位圖案210，以復(fù)數(shù)個單位圖案形成第I圖案或第2圖案較好。此時，收容第I圖案或第2圖案的容器可以為形成有該第I圖案或第2圖案的標(biāo)尺或收光部。
[0061]以保持獲得正弦波信號的功能，并將第I圖案或第2圖案稠密地形成在標(biāo)尺或收光部的方案，第I圖案或第2圖案可以以上下方向連續(xù)的復(fù)數(shù)個單位圖案形成。
[0062]圖5顯示單位圖案以上下方向連續(xù)形成第I圖案的一例。
[0063]圖5顯示連續(xù)配置單位圖案210形成第I圖案130以便投影填滿第2圖案141的一例。
[0064]在圖5所示的第I圖案130中，各單位圖案210的連接部位上沒有形成與圖7的連接部位?湘同的急劇尖部。由此加工容易，并能防止獲得波形的誤差。
[0065]只是，在連接部左側(cè)的凸出部分?，左側(cè)的凹陷部分⑥，右側(cè)的凹陷部分0右側(cè)的凸出部分@?接近圖7的尖部形態(tài)，因此將其緩解較好。將?, ?,?，@部分加工成曲線時，很難獲得相當(dāng)于大前提的正弦波形狀的電信號，有必要考慮其他方案。
[0066]圖6是顯示單位圖案以上下方向連續(xù)形成第I圖案的另一例的示意圖。
[0067]參照圖面，在此各單位圖案210采取相鄰單位圖案的左右反轉(zhuǎn)或上下反轉(zhuǎn)的形態(tài)。這樣將各單位圖案連接形成第I圖案130時，可以投影填滿第2圖案141。另外，不阻礙獲得正弦波信號的功能，并且使整體的寬度大致上均勻，由此在連接部不形成與
@，⑥，?，@，?相同的尖部。只是，連續(xù)配置圖6的各單位圖案210時，若如圖8 —
樣交錯配置，可能再形成與@，?, ?, @，?.類似的尖部。如圖8—樣交錯配置的現(xiàn)象可以視為基于連接部的寬度具有比最大寬度wa小的wb。因此，各單位圖案以最大寬度wa
與相鄰的單位圖案連接時，可以獲得如圖6 —樣的圖案。在圖5的情形，由于@和@相鄰的第I圖案很難進入在圖5形成的第I圖案的空空間?？墒?，在圖6的情形，相鄰的第I圖案具有可向在圖6形成的第I圖案的空空間(右邊側(cè)凹陷部)進入一部分的空閑。顯然，與圖6 —樣投影使得第I圖案和第2圖案完全重疊的狀態(tài)下，相鄰另一第I圖案的一部分進入第2圖案的投影區(qū)域時，很難獲得正弦波，所以很難如此構(gòu)成。然而，基于這種空閑，可以使復(fù)數(shù)個第I圖案間的間隔比圖5的情形更稠密。
[0068]另一方面，在第I圖案產(chǎn)生偏心時，上下端部中的一個向第2圖案的外部脫離。這種現(xiàn)象是指在收光部輸出的電信號包含錯誤。因此有必要考慮對偏心更具魯棒性的結(jié)構(gòu)。
[0069]例如，在第I圖案及第2圖案中至少一個的上下端部可以覆蓋蓋(cap)圖案230。此時的蓋圖案230可以是閉曲線形狀，優(yōu)選地，如圖10所示將正弦波以假想的水平軸切開的形狀，或如圖9所示將正弦波以假想的水平軸及假想的垂直軸切開的形狀較好。此時的正弦波是單位圖案的輪廓追蹤的正弦波。如此，可以不損壞正弦波形狀的電信號，并形成蓋圖案。根據(jù)蓋圖案在第I圖案或第2圖案的上下端部形成尖部。這種尖部即使一部分產(chǎn)生偏心，在相對圖案內(nèi)流動，不會因偏心自從相對圖案脫離。因此，對上述的問題具有魯棒性。只是，由于尖部在第I圖案和第2圖案的上下端部預(yù)想到之前描述的加工等問題，但是比連各單位圖案的連接部也形成尖部的圖7的圖案有利。作為參考，形成蓋圖案的圖案為第I圖案時，第2圖案相當(dāng)于相對圖案，形成蓋圖案的圖案為第2圖案時，第I圖案相當(dāng)于相對圖案。
[0070]另一方面，標(biāo)尺120及收光部140中至少一個以旋轉(zhuǎn)軸為中心進行旋轉(zhuǎn)運動時，第I圖案和第2圖案是內(nèi)周方向的寬度形成得比外周方向的寬度短較好。
[0071]因此，單位圖案是內(nèi)周方向的寬度形成得比外周方向的寬度短較好。另外，各單位圖案越是向內(nèi)周方向配置，上下方向的長度可能會變長。此時，單位圖案的內(nèi)周方向?qū)挾群屯庵芊较驅(qū)挾鹊南嗖?，各單位圖案的上下方向長度的相差被選擇以便適合用于獲得正弦波信號。對此將在圖14說明。
[0072]總而言之，如上所述的本發(fā)明的光學(xué)編碼器是在標(biāo)尺120及收光部140分別形成第I圖案及第2圖案，且第I圖案及第2圖案中至少一個是相當(dāng)于以上下或左右排列復(fù)數(shù)個具有以假想的水平軸及假想的垂直軸作為境界切開正弦波形狀的第I區(qū)域。
[0073]此時，第I圖案及第2圖案中至少一個是聚集上下反轉(zhuǎn)或左右反轉(zhuǎn)的第I區(qū)域而形成。
[0074]另外，第I區(qū)域是以上下排列時上下反轉(zhuǎn)，并且以左右排列時左右反轉(zhuǎn)。
[0075]圖9是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的光學(xué)編碼器的圖案示意圖。
[0076]本實施例的光學(xué)編碼器，如圖1所示，也包含:形成有第I圖案130的標(biāo)尺120及相對于標(biāo)尺120進行相對移動，并形成有第2圖案141的收光部140。此時，第I圖案130及第2圖案141中至少一個可以是在由正弦波形狀形成的復(fù)數(shù)個閉曲線以上下方向連續(xù)的圖案中，左右一半是以上下方向滑動形狀的滑動圖案250。
[0077]根據(jù)滑動圖案可以預(yù)防在各閉曲線間的連接部可能形成的尖部。
[0078]以與圖3—樣的正弦波形狀形成的閉曲線以上下方向連續(xù)時形成與圖7 —樣的圖案。此時，在各閉曲線的連接部位形成與?相同的尖部。這種尖部?是在圖7的圖案中將左右一半中的一側(cè)以上面方向或下面方向滑動就消失。這樣形成的滑動圖案中最小的寬度是根據(jù)滑動距離決定。
[0079]閉曲線為與圖3—樣的形狀時，且滑動距離為閉曲線上下長度的一半時，滑動圖案中最小的寬度變得最大。此時的滑動圖案的形狀是與在連續(xù)配置圖4的單位圖案后，在其覆蓋以假想的水平軸及假想的垂直軸切開正弦波形狀的蓋圖案一樣。參照以圖4的單位圖案區(qū)分滑動圖案顯示在圖9的左側(cè)圖面時，可以看出兩者是一樣的。
[0080]在滑動圖案250由滑動凸出的部位上可以附加與凸出的部位左右對稱的圖案。由滑動形成的凸出部位相當(dāng)于蓋圖案230。此時對由滑動形成的蓋圖案附加配置左右對稱的圖案時，與圖10 —樣形成以假想的水平軸切開正弦波形狀的蓋圖案230。
[0081]另外，在滑動圖案消除由滑動凸出的部位時，形成與圖6的第I圖案一樣形狀的圖案。
[0082]將上述的本發(fā)明的第I圖案或第2圖案總結(jié)在圖11。
[0083]左側(cè)圖面①是將第I圖案或第2圖案與圖2 —樣形成的情形。
[0084]中間圖面②是將第I圖案或第2圖案與圖3 —樣形成的情形。
[0085]右側(cè)圖面③是將第I圖案或第2圖案與圖6 —樣形成的情形。
[0086]此時，在圖案上下方向的整個長度為I時，細(xì)分的上下地點作為橫軸，在各上下地點的左側(cè)圖面①的圖案寬度以縱軸表示的圖形顯示在圖12和圖13。另外，圖12和圖13的面積是圖案的面積。
[0087]圖12是比較圖11的左側(cè)圖面①和中間圖面②的圖形。
[0088]參照圖面，與圖11的左側(cè)圖面①一樣的圖案為例，可以看出根據(jù)上下地點圖案的寬度變化很大，相對的與中間圖面②一樣的圖案為例，可以看出根據(jù)上下地點圖案的寬度相比于左側(cè)圖面①在窄小的范圍變化。即，可以看出圖案的寬度以上下方向(在圖12以輻射軸(Radial axis)表示)均勻地分布。這是指光束不均勻時，在收光部輸出的波形歪曲減小。另外，圖面②的最大寬度是0.7左右，所以相比于左側(cè)圖面①的情形更能稠密地配置圖案。這是與之前的說明一樣。
[0089]圖13是比較圖11的中間圖面②和右側(cè)圖面③的圖形。
[0090]參照圖面，可以看出圖面②和圖面③的圖案寬度幾乎在同一的范圍變化。只是，圖面③的圖案寬度比圖面②的圖案寬度在更短的上下長度上變化。在這種情形，有利于標(biāo)尺和收光部進行相對旋轉(zhuǎn)移動。如上所述，構(gòu)成光學(xué)編碼器以便標(biāo)尺及收光部進行相對移動。此時的相對移動為旋轉(zhuǎn)移動時，標(biāo)尺及收光部中至少一個是以旋轉(zhuǎn)軸為中心做旋轉(zhuǎn)運動。在此，第I圖案及第2圖案中至少一個是形成得內(nèi)周方向的寬度比外周方向的寬度短較好。此時，如圖11的右側(cè)圖面③一樣單位圖案以上下方向連續(xù)形成第I圖案或第2圖案時，配合旋轉(zhuǎn)的曲率半徑易于配置。
[0091]圖14是標(biāo)尺及收光部進行相對旋轉(zhuǎn)移動的光學(xué)編碼器示意圖。
[0092]在圖14顯示的光學(xué)編碼器，如圖1所示，包含標(biāo)尺120及收光部140。在標(biāo)尺120及收光部140分別形成第I圖案及第2圖案。在此，第I圖案及第2圖案中至少一個是形成得內(nèi)周方向的寬度比外周方向的寬度短。此時的第I圖案可以形成在標(biāo)尺120或收光部140，相對的，第2圖案形成在沒有形成第I圖案的標(biāo)尺120或收光部140。為了便于說明，指定第I圖案形成在標(biāo)尺120，且第2圖案形成在收光部140。
[0093]在圖14顯示第I圖案及第2圖案都是越從外周方向靠近內(nèi)周方向，寬度越短的一例。收光部140 (或是標(biāo)尺)被固定,標(biāo)尺120 (或是收光部)以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)時,接近旋轉(zhuǎn)軸的方向是內(nèi)周方向，與其相反的方向是外周方向。
[0094]譬如，旋轉(zhuǎn)移動時，若第I圖案或第2圖案的外周方向的寬度和內(nèi)周方向的寬度相同，則第I圖案的左邊或右邊中的一部分首先進入或脫離第2圖案的右邊或左邊的一部分。據(jù)此，很難獲得所需的電信號。因此，有必要使第I圖案的整個左邊或右邊同時進入第2圖案的整個右邊或左邊。這樣的目的是可使第I圖案或第2圖案形成得越接近內(nèi)周方向其寬度變得越短來完成。
[0095]圖14顯示如圖6 —樣形成第I圖案130及第2圖案141的一例。
[0096]參照圖面，第I圖案及第2圖案越向內(nèi)周方向接近皆以相同的比率減小寬度。由此，在假想的垂直軸上觀看時，第I圖案及第2圖案形成得相互重疊。
[0097]另外，第I圖案具有以與第2圖案相對移動的方向凸出的凸出部131，且凸出部是同時進入或同時脫離第2圖案。
[0098]具體地說，第I圖案是沿著以旋轉(zhuǎn)軸為中心的徑向(radial)方向線復(fù)數(shù)個凸出部排列成一列的閉曲線形狀。第2圖案是形成得內(nèi)周方向的寬度比外周方向的寬度短的四角形形狀。此時，隨著標(biāo)尺及收光部的相對移動復(fù)數(shù)個凸出部排列得同時接觸第2圖案的左右一邊。另外，第I圖案或第2圖案是形成得與相鄰的其他第I圖案或第2圖案相互傾斜一定角度。此時的傾斜度是與相互鄰接的第I圖案或是相互鄰接的第2圖案和旋轉(zhuǎn)軸形成的角度相同。簡單地說，第I圖案及第2圖案中至少一個可在同一中心的徑向方向上形成。在此，同一中心是旋轉(zhuǎn)軸。
[0099]根據(jù)上述的構(gòu)成，第I圖案或第2圖案的左右邊是同時進入或同時脫離第2圖案或第I圖案的左右邊。
[0100]根據(jù)這種構(gòu)成，有必要使所需的正弦波形狀的電信號不被損壞。為此，以上下方向連續(xù)形成的單位圖案的面積要相等。
[0101]即，形成得內(nèi)周方向的寬度比外周方向的寬度短的各單位圖案的面積要相等。為此，調(diào)整各單位圖案的上下方向的長度，即高度。例如，各單位圖案越向內(nèi)周方向配置，其高度越高。
[0102]即，圖14的下面方向是內(nèi)周方向，圖4的單位圖案從上到下如PI, P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9，PlO 一樣連續(xù)10個，各單位圖案的高度h如下。
[0103]WWWWh^h10
[0104]各單位圖案的端部寬度w如下。
[0105]w1>w2>w3>w4>w5>w6>w7>w8>w9>w10>w11
[0106]此時，各單位圖案的面積Ap是相等。
[0107]即，Api= Ap2 = Ap3 = Ap4 = Ap5 = Ap6 = Ap7 = Apg = Ap9 = Ap10
[0108]根據(jù)這種構(gòu)成，形成得內(nèi)周方向的寬度比外周方向的寬度短，因此所需的正弦波形狀的電信號不被損壞。
[0109]另一方面，本發(fā)明【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識的技術(shù)人員應(yīng)該理解在不變更本發(fā)明的技術(shù)思想或必要特征的條件下，可以用其他具體的形態(tài)實施本發(fā)明。顯然，應(yīng)該理解以上所述的實施例只是例示而已，并不是用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不是根據(jù)所述的詳細(xì)說明，而是根據(jù)記載的權(quán)利要求書來表示，并且從權(quán)利要求書的意義和范圍，以及其等價概念導(dǎo)出的所有變更或變形的形態(tài)應(yīng)解析為屬于本發(fā)明的范圍。
[0110]產(chǎn)業(yè)上利用可能性
[0111]可以適用在光學(xué)編碼器。
[0112] 尤其，適用在以高解析度測定移動距離、位置、角度的編碼器較好。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)編碼器，其特征在于，包含: 形成有第I圖案的標(biāo)尺；以及 相對于所述標(biāo)尺進行相對移動，并形成有第2圖案的收光部， 其中，所述第I圖案及所述第2圖案中的至少一個是彎曲的帶狀以便獲得正弦波信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個是至少一部分輪廓為正弦波形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，在所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個的上下端部覆蓋蓋(cap)圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，所述蓋圖案是閉曲線形狀、以假想的水平軸切開正弦波的形狀、以假想的水平軸及假想的垂直軸切開正弦波的形狀中的一個。
5.一種光學(xué)編碼器，其特征在于，包含: 形成有第I圖案的標(biāo)尺；以及 相對于所述標(biāo)尺進行相對移動，并形成有第2圖案的收光部， 其中，所述第I圖案及所述第2圖案中的至少一個包含正弦波形狀的輪廓中左右一半上下反轉(zhuǎn)的單位圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，所述各單位圖案是將相鄰的單位圖案左右反轉(zhuǎn)或上下反轉(zhuǎn)的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，所述各單位圖案是與相鄰的單位圖案以最大寬度連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)編碼器，其特征在于， 所述標(biāo)尺及所述收光部中至少一個是以旋轉(zhuǎn)軸為中心進行旋轉(zhuǎn)運動， 所述單位圖案形成得內(nèi)周方向的寬度比外周方向的寬度短， 所述各單位圖案越向所述內(nèi)周方向配置，上下方向的長度變長。
9.一種光學(xué)編碼器，其特征在于，包含: 形成有第I圖案的標(biāo)尺；以及 相對于所述標(biāo)尺進行相對移動，并形成有第2圖案的收光部， 其中，所述第I圖案及所述第2圖案中的至少一個是在以正弦波形狀形成的復(fù)數(shù)個閉曲線上下連續(xù)的圖案，左右一半以所述上下方向滑動形狀的滑動圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，所述滑動距離是所述閉曲線上下長度的一半。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，在所述滑動圖案由所述滑動凸出的部位上附加與所述凸出的部位左右對稱的圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，在所述滑動圖案消除由所述滑動凸出的部位。
13.—種光學(xué)編碼器,其特征在于， 在標(biāo)尺及收光部分別形成第I圖案及第2圖案， 且所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個是以上下或左右排列復(fù)數(shù)個具有以假想的水平軸及假想的垂直軸作為境界切開正弦波形狀的第I區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，所述第I區(qū)域是以所述上下排列時上下反轉(zhuǎn)，并且以所述左右排列時左右反轉(zhuǎn)。
15.—種光學(xué)編碼器,其特征在于， 在標(biāo)尺及收光部分別形成第I圖案及第2圖案， 且所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個是內(nèi)周方向的寬度形成得比外周方向的寬度短。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)編碼器，其特征在于，在假想的垂直軸上觀看時，所述第I圖案及所述第2圖案相互重疊。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)編碼器，其特征在于， 所述第I圖案具有以與所述第2圖案相對移動的方向凸出的凸出部， 且所述凸出部是同時進入或同時脫離所述第2圖案。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)編碼器，其特征在于， 所述第I圖案是沿著徑向(radial)方向線復(fù)數(shù)個凸出部排列成一列的閉曲線形狀， 所述第2圖案是形成得內(nèi)周方向的寬度比外周方向的寬度短的四角形形狀， 隨著所述標(biāo)尺及所述收光部的相對移動所述復(fù)數(shù)個凸出部排列得同時接觸所述第2圖案的一邊。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)編碼器，其特征在于， 所述第I圖案及所述第2圖案中至少一個在同一中心的徑向方向上形成。
【文檔編號】G01D5/347GK104081165SQ201280059329
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月23日
【發(fā)明者】李承哲, 李尚勛, 崔仁光 申請人:Rs自動化有限公司