[發(fā)明專利]光學式編碼器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010097510.0
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111664878B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 曾吉旺
• 申請（專利權）人: 曾吉旺
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 冷文燕;劉國偉

本發(fā)明公開一種光學式編碼器，其包含：一發(fā)光模塊、一導光模塊以及一光感測模塊。所述導光模塊鄰近所述發(fā)光模塊。所述光感測模塊包含多個鄰近所述導光模塊的感測組件，其中每一所述感測組件具有一裸露感測區(qū)，多個所述感測組件的多個裸露感測區(qū)彼此橫向錯位且分別橫向沿著多個互相平行的不同水平線延伸設置。借此，本發(fā)明所提供的光學式編碼器可以令投射在光感測模塊上的光束與多個感測組件的多個裸露感測區(qū)相互配合，進而提高編碼器的解析能力。

技術領域

本發(fā)明涉及一種編碼器，特別是涉及一種光學式編碼器。

背景技術

現(xiàn)今計算機的監(jiān)視器(monitor)利用鼠標(Mouse)來移動所欲處理數(shù)據(jù)的位置至監(jiān)視器上之特定數(shù)據(jù)位置。一般鼠標的主要構造包括兩組可輸出序列邏輯信號(例如11,10,00,01)的X軸和Y軸編碼器，通過將鼠標底面抵 住桌面或其他平面向特定方位移動而使監(jiān)視器所欲處理數(shù)據(jù)位置作相對的移位。以鼠標移動監(jiān)視器上數(shù)據(jù)位置的原理基本上是利用同時操作X軸和Y軸編碼器而產生一平面上的點的移動。換言之，單獨操作X軸編碼器或是Y軸編碼器只能作在線點之移動。編碼器一般是由發(fā)光模塊(例如發(fā)光二極管)、葉片柵輪以及光感測模塊所組成。葉片柵輪具有一類似機械齒輪的結構，操作時，通過葉片柵輪之轉動，由發(fā)光模塊發(fā)出的光束被葉片柵輪遮蔽或不被遮蔽。其中，經遮蔽的光束不會投射至光感測模塊而使光感測模塊產生OFF(0)的訊號，另一方面，不被遮蔽的光束則被光感測模塊接收，而使傳感器產生ON(1)的訊號。上述OFF(0)及ON(1)的訊號被依序產生后，形成一序列信號。舉例而言，當葉片柵輪以順時針方向轉動時，傳感器所產生之序列信號為11,10,00,01,11,10,00,01…的連續(xù)重復信號，逆時針轉動時，則為 01,00,10,11,01,00,10,11,10…的連續(xù)重復信號，而此等序列信號被用于電路編碼。

一般而言，葉片柵輪所包含的葉片數(shù)愈多、和兩傳感器間的距離愈小，則分辨率(以CPR表示，Count per Round)愈高。然而，當葉片柵輪的相鄰兩葉片之夾角減小，亦即，葉片數(shù)增多時，柵輪外徑將會加大。若不欲加大柵輪的外徑，需要減少葉片的寬度，然而，因光的繞射現(xiàn)象使得葉片寬度之減小有其極限。詳言之，在過多的葉片數(shù)量之下，光束通過柵輪的葉片時會產生繞射現(xiàn)象，而光束無法被柵輪的葉片遮蔽，導致無論柵輪順或逆時針轉動時，由兩傳感器產生之信號皆為連續(xù)重復ON(1)之信號，無法因鼠標滑動的方向不同而產生不同的序列信號。

因此，如何在不使用復雜結構的條件下改進或提升導光式編碼器的分辨率，仍是本領域中亟待努力之課題。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的不足提供一種光學式編碼器。

為了解決上述的技術問題，本發(fā)明所采用的其中一技術方案是，提供一種光學式編碼器，其包含：一發(fā)光模塊、一導光模塊以及一光感測模塊。所述導光模塊鄰近所述發(fā)光模塊。所述光感測模塊包含多個鄰近所述導光模塊的感測組件，其中每一所述感測組件具有一裸露感測區(qū)，多個所述感測組件的多個裸露感測區(qū)彼此橫向錯位且分別橫向沿著多個互相平行的不同水平線延伸設置。

更進一步地，所述的光學式編碼器更進一步包含：一光柵，所述光柵設置于所述導光模塊及所述光感測模塊之間，所述光柵包含多個分別用于裸露多個所述裸露感測區(qū)的開口。

更進一步地，所述發(fā)光模塊所產生的入射光束通過所述導光模塊，以形成投射在所述光感測模塊上的一平行光束或一接近平行光的近平行光束。

更進一步地，每一所述感測組件的所述裸露感測區(qū)被區(qū)分成多個編碼區(qū)，所述平行光束或所述近平行光束的光束寬度會小于或等于每一所述編碼區(qū)的寬度。

更進一步地，所述發(fā)光模塊包括至少一發(fā)光源以及一包覆所述發(fā)光源的透光本體，所述透光本體具有一弧形出光面。

更進一步地，所述導光模塊具有一面向所述弧形出光面的條狀入光面以及一背對所述條狀入光面的條狀出光面。