專利名稱：等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光柵編碼器的指標(biāo)光柵，特別是一種等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵。
背景技術(shù)：
光柵編碼器的光電讀數(shù)放大器的一般工作原理是光信號(hào)通過指標(biāo)光柵(靜)和圓光柵(動(dòng))照射到光電器件上，光電器件就能輸出響應(yīng)光信號(hào)的電信號(hào)。由于指標(biāo)光柵和圓光柵載體的缺陷和制作上的缺陷，有時(shí)還有許多其它干擾，光電器件輸出的電信號(hào)中就含有反映這些缺陷和干擾的噪聲，從而使光柵編碼器的信號(hào)精度下降，頻帶變窄。公知的解決方案是在指標(biāo)光柵上裂相設(shè)置光柵區(qū)，如德國(guó)海登哈因(Heidenhain)公司制造的光柵編碼器中的指標(biāo)光柵(參見圖1)就是這樣。通過兩個(gè)光電器件接收相位差為180°的兩個(gè)同頻光信號(hào)形成的電信號(hào)的疊加或電路比較來減弱缺陷和干擾引起的噪聲。
參見圖1，海登哈因的裂相區(qū)0°為1區(qū)，180°區(qū)為3區(qū)，90°區(qū)為2區(qū)，270°區(qū)為4區(qū)，兩個(gè)相位差為180°的裂相區(qū)距離相距甚遠(yuǎn)，無法做到等位，1區(qū)和3區(qū)，2區(qū)和4區(qū)這兩對(duì)與零線區(qū)5區(qū)和恒光區(qū)6區(qū)既不等距，又不對(duì)稱，也不等權(quán)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵，它可以克服上述公知方案的不足，盡可能把光柵缺陷、零線干擾和其它干擾引起的噪聲降到最低。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到為了使這樣處理過的噪聲殘余誤差更小，從而使精度更高和頻帶更寬，就要求取得的兩路相位差為180°的信號(hào)中的噪聲盡可能同步和同值，因而這兩個(gè)裂相光柵區(qū)要盡可能在空間和位置上接近，即等位。
由于發(fā)生零線信號(hào)時(shí)，照射向接收零線信號(hào)的光電器件的零線光信號(hào)及光噪聲會(huì)散射到鄰近的接收光柵信號(hào)的光電器件上，因而這時(shí)光柵信號(hào)就有“零線干擾”的噪聲。為了使相位差為180°的光柵信號(hào)有效地壓抑這種干擾，就要求接收有180°相位差的兩個(gè)光柵信號(hào)的兩個(gè)光電器件同時(shí)同量地處于這種干擾中，這樣，這兩個(gè)光電器件的電輸出再經(jīng)過疊加或電路比較，就能充分地抗擊這種“零線干擾”。把相位差為180°的兩個(gè)裂相光柵區(qū)設(shè)置在離零線區(qū)等距離對(duì)稱位置上，即等權(quán)，就會(huì)達(dá)到充分壓抑“零線干擾”的目的。
一種等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵，具有四個(gè)裂相光柵區(qū)，一個(gè)或二個(gè)零線區(qū)，零線區(qū)位于中間對(duì)稱軸線上，處于光柵區(qū)的圓內(nèi)側(cè)和/或圓外側(cè)，其特征是四個(gè)裂相光柵區(qū)兩兩緊鄰排列在兩個(gè)同心的圓周上，同一圓周上處于中間對(duì)稱軸線兩側(cè)緊鄰排列的兩個(gè)裂相光柵區(qū)的相位差為180°；不同圓周上處于中間對(duì)稱軸線同側(cè)緊鄰排列的兩個(gè)裂相光柵區(qū)的相位差，在各自同一半徑方向內(nèi)圓周上的裂相光柵區(qū)對(duì)外圓周上的裂相光柵區(qū)為90°或?yàn)?70°。
本實(shí)用新型的目的也可以通過以下措施來達(dá)到0°區(qū)和180°區(qū)緊鄰排列在中間對(duì)稱軸線兩側(cè)的同一個(gè)圓周上；90°區(qū)和270°區(qū)緊鄰排列在中間對(duì)稱軸線兩側(cè)的另一個(gè)圓周上。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案做到了等位，同時(shí)又做到了等權(quán)。裂相光柵區(qū)的緊鄰區(qū)的缺陷和干擾最接近，因而它們產(chǎn)生的噪聲也最相當(dāng)，從兩個(gè)緊鄰的相位差為180°的裂相光柵區(qū)取得的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)經(jīng)過疊加和比較后，殘余誤差最??；離零線區(qū)距離相等，而且對(duì)稱于中間對(duì)稱軸線的兩個(gè)相位差為180°的裂相光柵區(qū)碰到的“零線干擾”接近，從這兩個(gè)裂相光柵區(qū)接收光信號(hào)的光電接收器件的電輸出經(jīng)過疊加或電路比較后，能充分地壓抑“零線干擾”，使上述的殘余誤差更小。這樣完成了抑制誤差、提高精度和拓寬頻帶的任務(wù)。使用本實(shí)用新型的光柵編碼器精度高、頻帶寬、穩(wěn)定可靠。


圖1是德國(guó)海登哈因(Heidenhain)公司制造的光柵編碼器中的指標(biāo)光柵各裂相光柵區(qū)的排列示意圖。
圖2是本實(shí)用新型提出的等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵各裂相光柵區(qū)的一種排列示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖2所示，在指標(biāo)光柵中間對(duì)稱軸線上，排列了二個(gè)零線區(qū)，5區(qū)和6區(qū)(如果用一個(gè)零線區(qū)，可用5區(qū)，也可用6區(qū)為零線區(qū))；5區(qū)在光柵區(qū)的圓外側(cè)，6區(qū)在光柵區(qū)的圓內(nèi)側(cè)。四個(gè)裂相光柵區(qū)兩兩緊鄰排列在兩個(gè)同心的圓周上，位于中間對(duì)稱軸線兩側(cè)的處于同一圓周上的兩個(gè)裂相光柵區(qū)的相位差為180°；不同圓周上處于中間對(duì)稱軸線同側(cè)的兩個(gè)裂相光柵區(qū)的相位差，各自沿同一半徑方向，內(nèi)圓周上的裂相光柵區(qū)對(duì)外圓周上的裂相光柵區(qū)為90°或?yàn)?70°。0°區(qū)為1區(qū)，180°區(qū)為3區(qū)，緊鄰；90°區(qū)為2區(qū)，270°區(qū)為4區(qū)，也緊鄰。0°區(qū)(1區(qū))和180°區(qū)(3區(qū))位于中間對(duì)稱軸線兩側(cè)的同一圓周上；90°區(qū)(2區(qū))和270°區(qū)(4區(qū))位于中間對(duì)稱軸線兩側(cè)的另一個(gè)圓周上。0°區(qū)(1區(qū))和180°區(qū)(3區(qū))離零線區(qū)5區(qū)等距，離零線區(qū)6區(qū)也等距；90°區(qū)(2區(qū))和270°區(qū)(4區(qū))離零線區(qū)5區(qū)等距，離零線區(qū)6區(qū)也等距。
本實(shí)用新型的等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵，也可設(shè)置為0°區(qū)為1區(qū)，180°區(qū)為3區(qū)，緊鄰；270°區(qū)為2區(qū)，90°區(qū)為4區(qū)，也緊鄰。
或180°區(qū)為1區(qū)，0°區(qū)為3區(qū)，緊鄰；90°區(qū)為2區(qū)，270°區(qū)為4區(qū)，也緊鄰。
或180°區(qū)為1區(qū)，0°區(qū)為3區(qū)，緊鄰；270°區(qū)為2區(qū)，90°區(qū)為4區(qū)，也緊鄰。
或90°區(qū)為1區(qū)，270°區(qū)為3區(qū)，緊鄰；180°區(qū)為2區(qū)，0°區(qū)為4區(qū)，也緊鄰。
或90°區(qū)為1區(qū)，270°區(qū)為3區(qū)，緊鄰；0°區(qū)為2區(qū)，180°區(qū)為4區(qū)，也緊鄰。
或270°區(qū)為1區(qū)，90°區(qū)為3區(qū)，緊鄰；180°區(qū)為2區(qū)，0°區(qū)為4區(qū)，也緊鄰。
或270°區(qū)為1區(qū)，90°區(qū)為3區(qū)，緊鄰；0°區(qū)為2區(qū)，180°區(qū)為4區(qū)，也緊鄰。
權(quán)利要求1.一種等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵，具有四個(gè)裂相光柵區(qū)，一個(gè)或二個(gè)零線區(qū)，零線區(qū)位于中間對(duì)稱軸線上，處于光柵區(qū)的圓內(nèi)側(cè)和/或圓外側(cè)，其特征是四個(gè)裂相光柵區(qū)兩兩緊鄰排列在兩個(gè)同心的圓周上，同一圓周上處于中間對(duì)稱軸線兩側(cè)緊鄰排列的兩個(gè)裂相光柵區(qū)的相位差為180°；不同圓周上處于中間對(duì)稱軸線同側(cè)緊鄰排列的兩個(gè)裂相光柵區(qū)的相位差，在各自同一半徑方向內(nèi)圓周上的裂相光柵區(qū)對(duì)外圓周上的裂相光柵區(qū)為90°或?yàn)?70°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所規(guī)定的等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵，其特征是0°區(qū)和180°區(qū)緊鄰排列在中間對(duì)稱軸線兩側(cè)的同一個(gè)圓周上；90°區(qū)和270°區(qū)緊鄰排列在中間對(duì)稱軸線兩側(cè)的另一個(gè)圓周上。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種光柵編碼器的等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵，該等位等權(quán)裂相指標(biāo)光柵，具有四個(gè)裂相光柵區(qū)，一個(gè)或二個(gè)零線區(qū)，零線區(qū)位于中間對(duì)稱軸線上，處于光柵區(qū)的圓內(nèi)側(cè)和/或圓外側(cè)，其特征是四個(gè)裂相光柵區(qū)兩兩緊鄰排列在兩個(gè)同心的圓周上，同一圓周上處于中間對(duì)稱軸線兩側(cè)緊鄰排列的兩個(gè)裂相光柵區(qū)的相位差為180°；不同圓周上處于中間對(duì)稱軸線同側(cè)緊鄰排列的兩個(gè)裂相光柵區(qū)的相位差，在各自同一半徑方向內(nèi)圓周上的裂相光柵區(qū)對(duì)外圓周上的裂相光柵區(qū)為90°或?yàn)?70°。由于采用這種排列方式，可以有效地消除光柵載體的缺陷、光柵制作缺陷、發(fā)生零線信號(hào)時(shí)零線散射光對(duì)光柵信號(hào)的干擾和其它干擾，以提高光柵編碼器的精度和拓寬頻帶。
文檔編號(hào)G02B5/18GK2660553SQ200320120399
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者夏立新 申請(qǐng)人:夏立新