光学编码器
阅读：229发布：2020-05-13
专利汇可以提供光学编码器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 光学 编码器 。其能够在抑制 光学编码器 的尺寸增加的同时抑制采用噪声衍射光照射光接收单元的情况。技术方案手段：光学编码器(1)包括：具有衍射光栅(S)的标尺(2)；配置成接收来自 光源 (4)的光的光接收单元(6)；以及位于标尺(2)和光接收单元(6)之间的光学元件(5)。光学元件(5)包括多个凹槽部分(8)，其是在光学元件(5)的一个面中周期性地形成的周期性结构部分。多个凹槽部分(8)配置成将 信号 衍射光(10)和噪声衍射光(20)分成以预定行进 角 行进的第一分割光束(11、21)和以比第一分割光束(11、21)的行进角更大的行进角行进的第二分割光束(12、22)，并且使噪声衍射光(20)的第一分割光束(21)的衍射效率低于信号衍射光(10)的第一分割光束(12)的衍射效率。，下面是光学编码器专利的具体信息内容。
1.一种光学编码器，包括：
配置成发射准直光的光源；
包括衍射光栅的标尺，所述衍射光栅配置为将从所述光源发射的光衍射成多个衍射光束；
光接收单元，配置为接收由所述衍射光栅衍射产生的信号衍射光和噪声衍射光，所述信号衍射光在从所述光源发射的光的光轴的两侧上以预定衍射角行进，并且所述噪声衍射光在从所述光源发射的光的光轴的两侧上以比所述信号衍射光的衍射角更大的衍射角行进；以及
位于所述标尺和光接收单元之间的光学元件，
其中，所述光学元件包括在面向所述标尺或光接收单元的光学元件的一个面上周期性地形成的周期性结构部分；并且
所述周期性结构部分配置成将所述信号衍射光和噪声衍射光分成以预定行进角行进的第一分割光束和以比所述第一分割光束的行进角更大的行进角行进的第二分割光束，并且使所述噪声衍射光的第一分割光束的衍射效率低于所述信号衍射光的第一分割光束的衍射效率。
2.根据权利要求1所述的光学编码器，
其中，所述光学元件包括形成在面向所述标尺的光学元件的一个面上的周期性结构部分，以及面向所述光接收单元并且与所述衍射光栅布置的方向平行的光滑表面；并且所述光滑表面配置为完全反射所述第二分割光束。
3.根据权利要求1或2所述的光学编码器，
其中，所述周期性结构部分是形成为具有截面方波形状的多个凹槽部分。
4.根据权利要求1或2所述的光学编码器，
其中，所述周期性结构部分是形成为具有截面正弦波形状的多个凹槽部分。
光学编码器
技术领域
背景技术
[0002] 现有技术的光学编码器是已知的。该光学编码器包括设置有沿着测量方向布置的衍射光栅的标尺和包括光接收单元的头部，所述光接收单元通过衍射光栅接收从光源发射的光。头部配置为沿着其测量方向相对于标尺移动并且检测与标尺的相对移动量。
[0003] 在该光学编码器中，衍射光栅将从光源发射的光变换为多束衍射光。多束衍射光产生具有与衍射光栅相同周期的干涉图案，并且光接收单元从该干涉图案检测信号。光学编码器根据来自光接收单元的检测结果(信号)计算标尺和头部之间的相对移动量。
[0004] 多束衍射光包括在与从光源发射的光的光轴相同的方向上行进的衍射光、在光轴的两侧上以预定衍射角行进的衍射光和以比光轴两侧上的预定衍射角更大的衍射角行进的衍射光。
[0005] 假设沿与光轴相同的方向行进的衍射光是零次衍射光，则多束衍射光可以被排序为±1次衍射光和±2次衍射光，在衍射角增大的方向上从零次衍射光移动。
[0006] 光接收单元主要检测来自于由±1次衍射光产生的干涉图案的信号。因此，±1次衍射光成为信号衍射光，比±1次衍射光更高次的衍射光成为噪声衍射光。
[0007] 当光接收单元被信号衍射光和噪声衍射光照射时，由信号衍射光产生的干涉图案由于噪声衍射光而失真，并且在由光接收单元检测到的信号中出现噪声。因此，问题在于，由光接收单元的信号计算的相对移动量的精度下降，并且光学编码器不太可靠。
[0008] 对此，专利文献1中公开的干涉型位置测量装置(光学编码器)包括沿着透射型衍射光栅(衍射光栅)布置的主标尺(标尺)、用光照射主标尺的光源、以及光检测器(光接收单元)，其从由已经穿过透射型衍射光栅的多个衍射光束产生的干涉图案输出信号。
[0009] 干涉型位置测量装置配置为使得主标尺布置在光源与光检测器之间。另外，干涉型位置测量装置在光源和主标尺之间包括衍射光栅分束器和光学块，该光学块仅用从光源穿过衍射光栅分束器的多个衍射光束的±1次衍射光照射主标尺。
[0010] 该光学块包括集成棱镜，其将±1次衍射光向主标尺反射，但在主标尺未被照射的方向上折射±1次衍射光以外的衍射光，以及物理地遮蔽零次衍射光的零次衍射光遮蔽装置(即，遮蔽±1次衍射光以外的衍射光的衍射光遮蔽装置)。集成棱镜形成为矩形平行六面体，其以与朝向衍射光栅分束器发射的光的光轴平行的方向作为纵向方向。零次衍射光遮蔽装置设置在集成棱镜内，并且大致布置在集成棱镜的中心部分。
[0011] 干涉型位置测量装置包括光学块，因此使用零次衍射光遮蔽装置和集成棱镜去除噪声衍射光，以便仅用±1次衍射光(信号衍射光)照射主标尺。
[0012] 引文列表
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1：JP2619566B
发明内容
[0015] 技术问题
[0016] 然而，在该光学编码器中，设置集成棱镜和将±1次衍射光以外的衍射光遮蔽的衍射光遮蔽装置需要在光源和标尺之间设置用于反射和折射多个衍射光束的空间。因此存在光学编码器的结构变大的问题。
[0017] 本发明的目的在于提供一种光学编码器，其能够抑制其中用噪声衍射光照射光接收单元同时抑制光学编码器的尺寸增加的状况。
[0018] 问题的解决方案
[0019] 根据本发明一方面的光学编码器包括：配置成发射准直光的光源；包括衍射光栅的标尺，所述衍射光栅配置为将从所述光源发射的光衍射成多个衍射光束；光接收单元，配置为接收由所述衍射光栅衍射产生的信号衍射光和噪声衍射光，所述信号衍射光在从所述光源发射的光的光轴的两侧上以预定衍射角行进，并且所述噪声衍射光在从所述光源发射的光的光轴的两侧上以比所述信号衍射光的衍射角更大的衍射角行进；以及位于所述标尺和光接收单元之间的光学元件。所述光学元件包括在面向所述标尺或光接收单元的光学元件的一个面上周期性地形成的周期性结构部分。所述周期性结构部分将所述信号衍射光和噪声衍射光分成以预定行进角行进的第一分割光束和以比所述第一分割光束的行进角更大的行进角行进的第二分割光束，并且使所述噪声衍射光的第一分割光束的衍射效率低于所述信号衍射光的第一分割光束的衍射效率。
[0020] 基于从光源发射到标尺的光的光轴，从标尺的衍射光栅向光学元件行进的多个衍射光束可以在衍射角增加的方向上被排序为±1次衍射光和±2次衍射光。
[0021] 在本发明中，在多个衍射光束中，±1次衍射光对应于信号衍射光，±2次以上衍射光对应于噪声衍射光。
[0022] “衍射角”是基于来自光源的光的光轴的角度，由标尺的衍射光栅衍射的信号衍射光和噪声衍射光以该角度朝向光学元件行进。“行进角”是基于来自光源的光的光轴的角度，由光学元件的周期性结构部分分割的信号衍射光以及噪声衍射光的第一分割光束和第二分割光束以该角度在光学元件内行进。
[0023] “衍射效率”是入射到光学元件上的信号衍射光与噪声衍射光以及在光学元件内行进的信号衍射光和噪声衍射光的第一分割光束和第二分割光束之间的比率。
[0024] 根据本发明，对于由周期性结构部分分割的信号衍射光的第一分割光束和第二分割光束以及噪声衍射光的第一分割光束和第二分割光束，光学元件使噪声衍射光的第一分割光束的衍射效率低于信号衍射光的第一分割光束的衍射效率。因此，与未使用周期性结构部分的情况相比，可以抑制照射光接收单元的噪声衍射光，并且可以改善S/N比率。
[0025] 另外，光学元件可以通过使用形成在面向标尺或光接收单元的光学元件的一个面中的周期性结构部分来抑制照射光接收单元的噪声衍射光。因此，不需要在标尺和光接收单元之间提供用于反射和折射多个衍射光束且遮蔽多个衍射光束的空间。
[0026] 因此，光学元件能够抑制光学编码器的尺寸的增加，并且能够抑制采用噪声衍射光照射光接收单元的情况。
[0027] 这里，优选的是，光学元件包括形成在面向标尺的光学元件的一个面上的周期性结构部分，以及面向光接收单元并且与衍射光栅布置的方向平行的光滑表面；并且光滑表面完全反射第二分割光束。
[0028] 根据本发明，光学元件包括形成在面向标尺的光学元件的一个面中的周期性结构部分以及面向光接收单元并且与衍射光栅布置的方向平行的光滑表面。这样，由周期性结构部分产生的信号衍射光以及噪声衍射光的第二分割光束可以被完全反射，这使得可以抑制光接收单元被第二分割光束照射的情况。
[0029] 因此，光学元件可以进一步抑制采用噪声衍射光照射光接收单元的情况。
[0030] 这里，优选的是，周期性结构部分是形成为具有截面方波形状的多个凹槽部分。
[0031] 根据该配置，周期性结构部分是形成为具有截面方波形状的多个凹槽，因此照射光学元件的衍射光束可以以比周期性结构部分形成为具有不同形状的情况更高的衍射效率衍射。光学编码器因此可以稳定地获得信号衍射光。
[0032] 另外，优选的是，周期性结构部分是形成为具有截面正弦波形状的多个凹槽部分。
[0033] 根据该配置，周期性结构部分是形成为具有截面正弦波形状的多个凹槽，因此照射光学元件的多个衍射光束可以以比周期性结构部分形成为具有不同形状的情况更高的衍射效率衍射。光学编码器因此可以稳定地获得信号衍射光。附图说明
[0034] 图1是第一实施例的光学编码器的透视图。
[0035] 图2是示出光学编码器中的信号衍射光和噪声衍射光的图。
[0036] 图3是示出光学编码器中的信号衍射光的第一分割光束的图。
[0037] 图4是示出光学编码器中的噪声衍射光的第一分割光束的图。
[0038] 图5是示出光学编码器中的信号衍射光的第二分割光束的图。
[0039] 图6是示出光学编码器中的噪声衍射光的第二分割光束的图。
[0040] 图7是示出根据第二实施例的光学编码器的图。
具体实施方式
[0041] 第一实施例
[0042] 以下将在附图的基础上描述本发明的第一实施例。
[0043] 图1是根据第一实施例的光学编码器的透视图。
[0044] 如图1所示，光学编码器1是一种线性编码器，其包括：沿测量方向包括衍射光栅S的长标尺2和沿标尺2移动并且从与标尺2的相对移动量获得位置信息的头部3。
[0045] 在以下描述和附图中，标尺2的纵向方向(测量方向)可以指示X方向，横向方向可以指示Y方向，并且高度方向可以指示Z方向。
[0046] 头部3包括：发射准直光的光源4、允许来自标尺2的衍射光栅S的多个衍射光束穿过的光学元件5、以及检测由标尺2和光学元件5产生的干涉图案并输出信号的光接收单元6。包括这些元件的头部3设置为能够相对于标尺2作为单个实体在X方向上伸缩。
[0047] 标尺2由例如透射来自光源4的光的玻璃等透光性构件形成。在标尺2的一个面上设置有沿着X方向以2μm周期布置的衍射光栅S。衍射光栅S将从光源4发射的光衍射成多个衍射光束。
[0048] 光源4发射垂直于标尺2的一个面的准直光(在-Z方向上)。此时由光源4发射的光的波长为700nm。例如，使用发光二极管(LED)作为光源4。然而，光源4不限于LED，并且可以使用任何期望的光源。
[0049] 光学元件5由透射来自标尺2的衍射光栅S的多个衍射光束的玻璃形成。光学元件5形成为具有1mm的厚度(在Z方向上)。光学元件5位于标尺2和光接收单元6之间。光学元件5布置在与标尺2分开1mm的位置处，并且布置在与光接收单元6分开1mm的位置处。光接收单元6包括光接收部分7，其接收穿过标尺2和光学元件5的多个衍射光束并且检测来自由衍射光产生的干涉图案的信号。
[0050] 光接收部分7形成为在测量方向(X方向)上具有2mm的宽度。光电二极管阵列(PDA)用于光接收部分7，其布置成在其-Z方向侧上面向光学元件5以与光学元件5重叠。换句话说，标尺2和光接收部分7彼此面对并且彼此重叠，其中光学元件5介于它们之间。
[0051] PDA是具有能够一次测量多个干涉图案的特征的检测器。然而，光接收部分7不限于PDA，并且可以使用任何检测器，比如位置敏感检测器(PSD)或电荷耦合器件(CCD)。
[0052] 图2是示出光学编码器中的信号衍射光和噪声衍射光的图。
[0053] 如图2所示，光学元件5包括形成在光学元件5的面向标尺2的面中的作为周期性结构部分的多个凹槽部分8、以及面向光接收单元6并且与衍射光栅S所布置的方向(X方向)平行的光滑表面9。
[0054] 多个凹槽部分8形成为具有截面方形波形状。具体而言，多个凹槽部分8形成为具有宽度160nm、深度480nm和周期400nm。
[0055] 多个衍射光束被标尺2的衍射光栅S衍射成在从光源4发射的光的光轴L的两侧上以预定衍射角行进的信号衍射光10和在从光源4发射的光的光轴L的两侧上以衍射角大于信号衍射光10的衍射角行进的噪声衍射光20。
[0056] 这里，“衍射角”是基于来自光源4的光的光轴L的角度，由标尺2的衍射光栅S衍射的信号衍射光10和噪声衍射光20以该角度朝向光学元件5行进。
[0057] 多个凹槽部分8将信号衍射光10分割成以预定的行进角行进的第一分割光束11(实线箭头)和以比第一分割光束11的行进角更大的行进角行进的第二分割光束12(虚线箭头)。另外，多个凹槽部分8将噪声衍射光20分割成以预定的行进角行进的第一分割光束21(虚线箭头)和以比第一分割光束21的行进角更大的行进角行进的第二分割光束22(实线箭头)。
[0058] 这里，“行进角”是基于来自光源4的光的光轴L的角度，由光学元件5的多个凹槽部分8分割的信号衍射光10以及噪声衍射光20的第一分割光束11、21和第二分割光束12、22以该角度在光学元件5内行进。
[0059] 图2中所示的实线箭头和虚线箭头表示信号衍射光10以及噪声衍射光20的第一分割光束11、21和第二分割光束12、22行进的方向以及各自的衍射效率。“衍射效率”是入射到光学元件5上的信号衍射光10与噪声衍射光20以及在光学元件5内行进的信号衍射光10和噪声衍射光20的第一分割光束11、21和第二分割光束12、22之间的比率。
[0060] 实线箭头表示比虚线箭头更高的衍射效率，而虚线箭头表示比实线箭头更低的衍射效率。
[0061] 光滑表面9形成在面向光接收单元6的面上，并且完全反射第二分割光束12和22。
[0062] 利用如上所述的光学编码器1的结构，当信号衍射光10的第一分割光束11和第二分割光束12以及噪声衍射光20的第一分割光束21和第二分割光束22的衍射效率通过严格耦合波分析(RCWA)计算时获得以下结果。
[0063] 信号衍射光10以20.48度的衍射角从标尺2向光学元件5行进。被多个凹槽部分8衍射的信号衍射光10被分割成第一分割光束11和第二分割光束12。
[0064] 信号衍射光10的第一分割光束11的衍射效率为94.0％，信号衍射光10的第二分割光束12的衍射效率为5.0％。信号衍射光10的第二分割光束12在光学元件5内以69.0度的行进角行进。
[0065] 在此，在由玻璃形成的光学元件5内以大于或等于41.8度的行进角行进的衍射光被作为玻璃(光学元件5)与空气之间的界面的光滑表面9反射，并且因此不朝向光接收单元6发射。换句话说，在光学元件5内以大于或等于41.8度的行进角行进的衍射光被光滑表面9完全反射。
[0066] 信号衍射光10的第二分割光束12在光学元件5内以69.0度的行进角行进，并且因此被光滑表面9完全反射。
[0067] 噪声衍射光20以44.43度的衍射角从标尺2向光学元件5行进。被多个凹槽部分8衍射的噪声衍射光20被分割成第一分割光束21和第二分割光束22。
[0068] 噪声衍射光20的第一分割光束21的衍射效率为14.7％，噪声衍射光20的第二分割光束22的衍射效率为85.1％。噪声衍射光20的第二分割光束22在光学元件5内以44.4度的行进角行进。在光学元件5内以大于或等于41.8度的行进角行进的衍射光被光滑表面9完全反射，并且因此噪声衍射光20的第二分割光束22被光滑表面9完全反射。
[0069] 结果，光学元件5能够将照射光接收单元6的噪声衍射光20的影响降低到15.6％。
[0070] 因此，通过使用形成有多个凹槽部分8的光学元件5，与未使用光学元件5的情况相比，光学编码器1可以改善S/N比率。
[0071] 图3至6是示出光学编码器中的信号衍射光和噪声衍射光的图。具体而言，图3是表示信号衍射光10的第一分割光束11的图，图4是表示噪声衍射光20的第一分割光束21的图，图5是表示信号衍射光10的第二分割光束12的图，图6是表示噪声衍射光20的第二分割光束22的图。
[0072] 下面将描述由于使用光学元件5而产生的信号衍射光10和噪声衍射光20的光学路径。
[0073] 如图3所示，光接收部分7采用通过光学元件5的多个凹槽部分8的信号衍射光10的第一分割光束11作为信号衍射光10照射。然而，如图4所示，尽管噪声衍射光20的第一分割光束21到达光接收单元6，但是光接收部分7几乎完全不受噪声衍射光20的第一分割光束21照射。噪声衍射光20的第一分割光束21的衍射效率具有的下降速率比信号衍射光10的第一分割光束11的衍射效率更大。因此，使用多个凹槽部分8，光学元件5可以减小照射光接收单元6的噪声衍射光20的第一分割光束21的影响。
[0074] 如图5所示，信号衍射光10的第二分割光束12被光学元件5的多个凹槽部分8衍射成比信号衍射光10的第一分割光束11的行进角更大的行进角，且信号衍射光10的第二分割光束12的行进角大于或等于41.8度。结果，信号衍射光10的第二分割光束12因此被光滑表面9完全反射。另外，如图6所示，噪声衍射光20的第二分割光束22也被光学元件5的多个凹槽部分8衍射成比噪声衍射光20的第一分割光束21的行进角更大的行进角，噪声衍射光20的第二分割光束22的行进角大于或等于41.8度。结果，噪声衍射光20的第二分割光束22因此被光滑表面9完全反射。具有比噪声衍射光20的第一分割光束21的衍射效率更高的衍射效率的噪声衍射光20的第二分割光束22被光滑表面9完全反射，因此光学元件5的光滑表面9可以抑制照射光接收单元6的噪声衍射光20。
[0075] 根据该实施例，可以实现以下效果。
[0076] (1)关于被作为周期性结构部分的多个凹槽部分8分割的信号衍射光10的第一分割光束11和第二分割光束12以及噪声衍射光20的第一分割光束21和第二分割光束22，光学元件5使噪声衍射光20的第一分割光束21的衍射效率低于信号衍射光10的第一分割光束11的衍射效率。因此，能够抑制照射光接收单元6的噪声衍射光20，并且与不使用作为周期性结构部分的多个凹槽部分8的情况相比，能够提高S/N比率。
[0077] (2)光学元件5可以通过使用形成在面向标尺2的光学元件5的一个面中的作为周期性结构部分的多个凹槽部分8来抑制照射光接收单元6的噪声衍射光20。因此，不需要在标尺2和光接收单元6之间提供用于反射和折射衍射光且遮蔽衍射光的空间。
[0078] 因此，光学元件5能够抑制光学编码器1的尺寸的增加，并且能够抑制采用噪声衍射光20照射光接收单元6的情况。
[0079] (3)光学元件5包括形成在面向标尺2的光学元件5的一个面中的作为周期性结构部分的多个凹槽部分8以及面向光接收单元6并且与衍射光栅S所布置的方向(X方向)平行的光滑表面9。这样，由多个凹槽部分8产生的信号衍射光10以及噪声衍射光20的第二分割光束12和22可以被完全反射，这使得可以抑制光接收单元6被第二分割光束12和22照射的情况。
[0080] 因此，光学元件5可以进一步抑制采用噪声衍射光20照射光接收单元6的情况。
[0081] (4)作为周期性结构部分的多个凹槽部分8形成为具有截面方波形状，因此照射光学元件5的多个衍射光束可以以比多个凹槽部分8形成为具有不同形状的情况更高的衍射效率衍射。光学编码器1因此可以稳定地获得信号衍射光。
[0082] 第二实施例
[0083] 下面将在附图的基础上描述本发明的第二实施例。注意，在以下描述中，已经描述的部分将被给予相同的附图标记，并且将省略其描述。
[0084] 图7是示出根据第二实施例的光学编码器的图。
[0085] 根据第一实施例的光学编码器1的头部3包括光学元件5。然而，如图7所示，根据本实施例的光学编码器1A的头部3A与根据第一实施例的头部3的不同之处在于，头部3A包括光学元件5A。
[0086] 此外，根据第一实施例的光学元件5包括多个凹槽部分8，这些凹槽部分8是形成为具有截面方波形状的周期性结构部分。然而，根据该实施例的光学元件5A与根据第一实施例的光学元件5的不同之处在于，光学元件5A包括的多个凹槽部分8A是形成为具有截面正弦波形状的周期性结构部分。
[0087] 多个凹槽部分8A形成为具有截面正弦波形状。具体而言，多个凹槽部分8A形成为具有深度640nm和周期400nm。
[0088] 根据本实施例的光学编码器1A的结构，当信号衍射光10A的第一分割光束13(实线箭头)和第二分割光束14(虚线箭头)以及噪声衍射光20A的第一分割光束23(虚线箭头)和第二分割光束24(实线箭头)的衍射效率通过严格耦合波分析计算时获得以下结果。
[0089] 信号衍射光10A以20.48度的衍射角从标尺2向光学元件5A行进。被多个凹槽部分8A衍射的信号衍射光10A被分割成第一分割光束13和第二分割光束14。
[0090] 信号衍射光10A的第一分割光束13的衍射效率为96.3％，信号衍射光10A的第二分割光束14的衍射效率为3.2％。信号衍射光10A的第二分割光束14在光学元件5A内以69.0度的行进角行进。在光学元件5A内以大于或等于41.8度的行进角行进的衍射光被光滑表面9完全反射，因此信号衍射光10A的第二分割光束14被光滑表面9完全反射。
[0091] 噪声衍射光20A以44.43度的衍射角从标尺2向光学元件5A行进。由多个凹槽部分8A衍射的噪声衍射光20A被分割成第一分割光束23和第二分割光束24。
[0092] 噪声衍射光20A的第一分割光束23的衍射效率是38.5％，噪声衍射光20A的第二分割光束24的衍射效率是61.0％。噪声衍射光20A的第二分割光束24在光学元件5A内以44.4度的行进角行进。在光学元件5A内以大于或等于41.8度的行进角行进的衍射光被光滑表面9完全反射，因此噪声衍射光20A的第二分割光束24被光滑表面9完全反射。
[0093] 结果，光学元件5A能够将照射光接收单元6的噪声衍射光20A的影响降低到40.0％。
[0094] 因此，与不使用光学元件5A的情况相比，通过使用其中形成有多个凹槽部分8A的光学元件5A，光学编码器1A能够提高S/N比率。
[0095] 根据该实施例，除了与第一实施例中描述的(1)至(3)相同的效果之外，还可以实现以下效果。
[0096] (4)作为周期性结构部分的多个槽部分8A形成为具有截面正弦波形状，因此照射光学元件5A的多个衍射光束可以以比多个凹槽部分8A形成为具有不同形状的情况更高的衍射效率衍射。光学编码器1A因此可以稳定地获得信号衍射光。
[0097] 实施例的变形
[0098] 另外，本发明并不限于上述实施例，落入能够实现本发明目的的范围内的变形、改良等也包括在本发明内。
[0099] 例如，尽管上述实施例描述了将本发明应用于作为线性编码器的光学编码器1或1A，但编码器还可以替代地是旋转编码器；只要编码器是光学编码器，则检测器的形状、检测方法等就不受特别限制。
[0100] 尽管在前述实施例中光学元件5或5A由玻璃形成，但光学元件5或5A也可以由玻璃以外的透射性构件形成，并且可以形成为具有任何期望的厚度。另外，虽然对作为周期性结构部分的多个凹槽部分8或8A设定凹槽宽度、凹槽深度和周期，但也可以将这些尺寸设定为任何期望的数值。另外，尽管多个凹槽部分8或8A形成为具有截面方波形状或截面正弦波形状，但多个凹槽部分8或8A也可以形成为具有其他形状。此外，多个凹槽部分8或8A可以形成在面向光接收单元6的一个面中。
[0101] 换句话说，对于光学元件而言包括周期性地形成在面向标尺或光接收单元的一个面中的周期性结构部分是足够的，前提是只要周期性结构部分将信号衍射光和噪声衍射光分割成以预定行进角行进的第一分割光束和以大于第一分割光束行进角的行进角行进的第二分割光束，并且使噪声衍射光的第一分割光束的衍射效率低于信号衍射光的第一分割光束的衍射效率。
[0102] 尽管在前述实施例中光学元件5或5A在面向光接收单元6(光接收部分7)的一个面上包括光滑表面9，但光滑表面9还可以设置在面向标尺2的一个面上。
[0103] 另外，尽管在上述实施例中将光接收部分7设定成沿着X方向宽度为2mm，但光接收部分7也可以具有任何期望的宽度。此外，尽管标尺2和光接收单元6分别布置在与光学元件5或5A分开1mm的位置处，但标尺2和光接收单元6还可以布置成与光学元件5或5A分开任何期望的距离。
[0104] 工业适用性
[0105] 如上所述，本发明可以有利地应用于能够在抑制光学编码器的尺寸增加的同时抑制采用噪声衍射光照射光接收单元的情况的光学编码器。
[0106] 附图标记列表
[0107] 1、1A 光学编码器
[0108] 2 标尺
[0109] 4 光源
[0110] 5、5A 光学元件
[0111] 6 光接收单元
[0112] 8、8A 多个凹槽部分(周期性结构部分)
[0113] 9 光滑表面
[0114] 10、10A 信号衍射光
[0115] 11、13 第一分割光束
[0116] 12、14 第二分割光束
[0117] 20、20A 噪声衍射光
[0118] 21、23 第一分割光束
[0119] 22、24 第二分割光束
[0120] S 衍射光栅
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈