等位裂相指標光柵的製作方法

2023-06-14 07:58:31 2

專利名稱：等位裂相指標光柵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及光柵編碼器的指標光柵，特別是一種等位裂相指標光柵。
背景技術：
光柵編碼器的光電讀數放大器的一般工作原理是光信號通過指標光柵(靜)和圓光柵(動)照射到光電器件上，光電器件就能輸出響應光信號的電信號。由於指標光柵和圓光柵的載體的缺陷和製作上的缺陷(有時還有零線的幹擾和其它幹擾)，光電器件輸出的電信號中就含有反映這些缺陷和幹擾的噪聲，從而使光柵編碼器的信號精度下降，頻帶變窄。公知的解決方案是在指標光柵上裂相設置光柵區，如德國海登哈因(Heidenhain)公司製造的光柵編碼器中的指標光柵(參見圖1)就是這樣。通過兩個光電器件接收相位差為180°的兩個同頻光信號形成的電信號的疊加或電路比較來減弱缺陷和幹擾引起的噪聲。為了使這樣處理過的噪聲殘餘誤差更小，從而使精度更高和頻帶更寬，就要求取得的這兩路相位差為180°的信號中的噪聲儘可能同步和同值，因而這兩個裂相區要儘可能在空間和位置上接近，即等位。
參見圖1，海登哈因的裂相區0°區為1區，180°區為3區，90°區為2區，270°區為4區，兩個相位差為180°的裂相區距離相距甚遠，無法做到等位。

發明內容
本實用新型的目的是設計一種等位裂相指標光柵，它可以克服上述公知方案的不足，儘可能把光柵缺陷和幹擾引起的噪聲降到最低。
本實用新型的目的是以如下方式完成的
等位裂相指標光柵，具有四個裂相光柵區，其特徵是四個裂相光柵區依次相鄰排列在同一圓周上，中間對稱軸線同側的兩個裂相光柵區的相位差為180°，中間對稱軸線兩邊的兩個裂相區的相位差為90°或270°。
0°區和180°區緊鄰排列在中間對稱軸線的同一側；90°區和270°區緊鄰排列在中間對稱軸線的另一側。
本實用新型的優點本實用新型採用上述技術方案做到了等位。裂相光柵區的緊鄰區的缺陷和幹擾最接近，因而它們產生的噪聲也最相當，從兩個緊鄰的相位差為180°的裂相區取得的光信號轉變成的電信號經過疊加和比較後，殘餘誤差就最小。完成了抑制誤差、提高精度和拓寬頻帶的任務。使用本實用新型的光柵編碼器，精度高、頻帶寬、穩定可靠。


圖1是德國海登哈因(Heidenhain)公司製造的光柵編碼器中的指標光柵各裂相光柵區的排列示意圖。
圖2是本實用新型提出的指標光柵各裂相光柵區的一種排列示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述圖1所示，在指標光柵中軸線的兩邊，對稱地排到了四個裂相區，中間對稱軸線同側的兩個裂相光柵區的相位差為180°，處於中軸線兩邊的相位差為90°(或270°)。0°區為1區、180°區為2區、90°區為3區和270°區為4區沿同一圓周排列，180°區(2區)和90°區(3區)分布在中軸線的兩側。緊鄰180°區(2區)外側的為0°區(1區)，緊鄰90°區(3區)外側的為270°區(4區)，處於等位狀態。1區和2區相位差180°；3區和4區相位差為180°。
權利要求1.一種等位裂相指標光柵，具有四個裂相光柵區，其特徵是四個裂相光柵區依次相鄰排列在同一圓周上，中間對稱軸線同側的兩個裂相光柵區的相位差為180°，中間對稱軸線兩邊的兩個裂相區的相位差為90°或270°。
2.根據權利要求1所述的等位裂相指標光柵，其特徵是0°區和180°區緊鄰排列在中間對稱軸線的同一側；90°區和270°區緊鄰排列在中間對稱軸線的另一側。
專利摘要本實用新型公開一種光柵編碼器的等位裂相指標光柵，等位裂相指標光柵，具有四個裂相光柵區，其特徵是四個裂相光柵區依次相鄰排列在同一圓周上，中間對稱軸線同側的兩個裂相光柵區的相位差為180°，中間對稱軸線兩邊的兩個裂相區的相位差為90°或270°。由於採用這種排列方式，可以有效地消除光柵載體的缺陷、光柵製作缺陷和其它幹擾，以提高光柵編碼器的精度和拓寬頻帶。
文檔編號G01D13/12GK2650153SQ200320110699
公開日2004年10月20日 申請日期2003年11月5日 優先權日2003年11月5日
發明者夏立新 申請人:夏立新