[实用新型]旋转编码器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转编码器。

背景技术

旋转编码器是用于测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出。主要用于工业自动化中的高精度位移、角度等测量，使用领域非常广泛。近年来，对于旋转编码器的特性和精度的要求越来越高。

在旋转编码器中，从作为光源的LED发出的光不可能是完美的平行光，这是由于从LED发光晶圆发出的光不能被视作点光源，因此经过球面或非球面镜头汇聚之后不能形成理想的平行光，因此呈现出一个以发光晶圆为中心向四周扩散的光源。

扩散了的光线经过码盘的透光部到达受光元件，由于光线是倾斜的，所以光不仅到达应到达的各相应受光区域，同时也会因为反射、折射或者直接到达其他相的受光区域，从而对其他受光区域产生了干扰，我们称这种不应受到的干扰光线为“杂光”。

杂光的存在可能造成编码器在工作过程中，信号的精度和周期产生波动，影响客户的使用和控制精度，甚至可能产生误动作，造成系统的失效。

为了避免产生杂光，在专利文献1（CN201210506210.9）中公开了一种旋转编码器。

图5是是现有的旋转编码器100的光线示意图。

如图5所示，旋转编码器100包括光源、光栅区域位于光源的下方的旋转码盘102以及固定码盘103、受光元件（光电二极管）104。旋转码盘102和固定码盘103的光栅区域分别包括沿着径向交替配置的多个透光部和遮光部，并且旋转码盘102上的多个遮光部分别与固定码盘103上的多个遮光部彼此相对应。在俯视观察时，旋转码盘102的遮光部的径向上的靠光轴中心线的一侧比固定码盘103的对应的遮光部的径向上的靠光轴中心线的一侧靠近光轴中心线，旋转码盘102上的遮光部的径向上的远离光轴中心线的一侧与固定码盘103上的对应的遮光部的径向上的远离光轴中心线的一侧对齐。

这种结构的旋转编码器，通过在靠近光轴中心线的一侧设置光的隔离带，即使遮光部的长度长，在远离光轴中心线的一侧扩大透光部的面积以减轻杂光的干扰对产品特性的影响。

但是由于透光部也是由明暗相间的条纹形成的，有少部分反射的光线会在两个码盘之间的遮光部多次反射或散射而到达其他受光区域，会影响受光的纯度。在分辨率较低时(10-2000P/R)，这种杂光的影响度相对较小，但是随着分辨率的增大(2000P/R以上)，由于受光信号的衰减，同等的杂光带来的影响度显著增加。换言之，旋转编码器分辨率、精度越高，受光信号越细分，对杂光的敏感度越大。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够以简单的结构提高分辨率以及精度的旋转编码器。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种旋转编码器，具有：光源，第一码盘，形成为圆盘状，位于所述光源的下方，且上表面垂直于所述光源的光轴中心线，在整周上形成有第一光栅形成区域，并且所述第一光栅形成区域位于所述光源的透光区域的下方，所述第一光栅区域包括沿所述第一码盘的径向交替配置的多个第一透光部和多个第一遮光部，第二码盘，与所述第一码盘平行，在与所述第一光栅形成区域相对应的位置形成有第二光栅形成区域，所述第二光栅形成区域包括沿所述径向交替配置的多个第二透光部和多个第二遮光部，多个所述第一透光部和多个所述第二透光部分别彼此相对应，且多个所述第一遮光部和多个所述第二遮光部分别彼此相对应，所述旋转编码器的特征在于，所述第一遮光部和所述第二遮光部中的一种遮光部的径向上的一端部到所述光轴中心线的距离，小于对应的另一种遮光部的径向上的一端部到所述光轴中心线的距离，所述一种遮光部的径向上的另一端部到所述光轴中心线的距离，小于对应的所述另一种遮光部的径向上的另一端部到所述光轴中心线的距离。

在此所说的“与所述第一光栅形成区域相对应的位置”指至少局部与所述第一光栅形成区域相重叠的位置，“多个所述第一透光部和多个所述第二透光部分别彼此相对应”指，多个所述第一透光部和多个所述第二透光部至少分别局部重叠，“多个所述第一遮光部和多个所述第二遮光部分别彼此相对应”指，多个所述第一遮光部和多个所述第二遮光部至少分别局部重叠。

优选地，在上述旋转编码器中，多个所述第一透光部中，靠近所述光轴中心线的所述第一透光部在径向上的长度小于远离所述光轴中心线的所述第一透光部在径向上的长度，多个所述第二透光部中，靠近所述光轴中心线的所述第二透光部在径向上的长度小于远离所述光轴中心线的所述第二透光部在径向上的长度。