CN103453920A - 一种简易结构的光晶体编码器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种简易结构的光晶体编码器，包括编码器本体以及设置在编码器本体中的格栅装置，还包括光晶体装置，所述光晶体装置包括光晶体发射装置和光晶体接收装置，所述光晶体发射装置在编码器本体的容纳区域内，并设置在编码器本体和格栅装置之间，所述光晶体接收装置设置在格栅装置的表面，所述编码器本体、格栅装置以及光晶体装置通过固定装置固定在一起。本发明克服了普通机械编码器的寿命短的缺陷，机械编码器取决于金属转盘的寿命，市场上通用的机械编码器寿命最多不超过50万次，而本发明的光晶体编码器，理论上可无限次使用。

Description

一种简易结构的光晶体编码器
技术领域
本发明涉及编码器的技术领域，特别涉及一种简易结构的光晶体编码器。
背景技术
现有的编码器一般可分为机械编码器和光电编码器，机械接触式的编码器，这种编码器使用寿命有限，不适用于大规模的工业化生产。光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90°的两路脉冲信号。但是现有的光电编码器是一体封装成型，这样不仅工艺复杂，而且制造成本很高，不利于产业化，所以急需一种结构简单且实用的光电编码器。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可以有效延长使用寿命的简易结构的光晶体编码器。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种简易结构的光晶体编码器，包括编码器本体以及设置在编码器本体中的格栅装置，还包括光晶体装置，所述光晶体装置包括光晶体发射装置和光晶体接收装置，所述光晶体发射装置在编码器本体的容纳区域内，并设置在编码器本体和格栅装置之间，所述光晶体接收装置设置在格栅装置的表面，所述编码器本体、格栅装置以及光晶体装置通过固定装置固定在一起。
优选的，所述格栅装置设有多个用于透光的格栅孔，将格栅装置分隔成挡光部分和透光部分。
优选的，所述多个格栅孔均匀设置在格栅装置上，在同一圆弧线上，所述挡光部分的弧长等于透光部分的弧长。
优选的，所述格栅孔最多为L/W个，其中L为格栅装置外轮廓的周长，W为光晶体接收装置两个发光晶体之间的距离。
优选的，还包括段落感，所述段落感设置在固定装置和格栅装置之间，所述格栅装置的边缘为均匀设置的波浪形，所述段落感顶部为一凸起，所述段落感凸起部分的弧度和格栅装置的波浪形凹下的弧度相同。
优选的，所述光晶体接收装置为竖直光晶体接收装置，所述竖直光晶体接收装置设置在格栅装置表面的正左方或正右方。
优选的，所述光晶体接收装置为水平光晶体接收装置，所述水平光晶体接收装置设置在格栅装置的正下方。
优选的，所述固定装置通过卡合的方式将编码器本体、格栅装置以及光晶体装置固定在一起。
优选的，所述固定装置一体成型的将编码器本体、格栅装置以及光晶体装置封装在一起。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明克服了普通机械编码器的寿命短的缺陷，机械编码器取决于金属转盘的寿命，市场上通用的机械编码器寿命最多不超过50万次，而本发明的光晶体编码器，理论上可无限次使用。
2、本发明的光晶体编码器利用市场上通用的光晶体实现，还可以根据实际的需求方便地更换光晶体，适用于大规模的工业生产。
3、本发明的光晶体编码器的编码器本体、格栅装置以及光晶体装置通过固定装置将其卡合在一起，当光晶体损坏时，可以拆卸下来更换新的光晶体，而不必整体的更换编码器，节约了成本，避免了资源的浪费。
附图说明
图1是本发明的光晶体编码器的主视图。
图2是本发明的光晶体编码器的侧视图。
图3是本发明的光晶体编码器的立体图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1、图2和图3所示，本实施例一种简易结构的光晶体编码器，包括编码器本体1以及设置在编码器本体中的格栅装置2，同时还包括光晶体装置，所述光晶体装置包括光晶体发射装置5和光晶体接收装置3，所述光晶体发射装置5在编码器本体1的容纳区域内，并设置在编码器本体1和格栅装置2之间，所述光晶体接收装置3设置在格栅装置2的表面，所述编码器本体1、格栅装置2以及光晶体装置通过固定装置4固定在一起，本实施例中光晶体接收装置为竖直光晶体接收装置，其光晶体的两个MOS管为竖直设置，所述竖直光晶体接收装置设置在格栅装置表面的正左方或正右方；这样在旋转格栅装置的时候，可以有效的实现挡光和透光，所述正左方和正右方即光晶体发光装置两个发光晶体的中间位置与格栅装置的圆心在同一水平线上。
如图1所示，所述格栅装置2设有多个用于透光的格栅孔6，将格栅装置分隔成挡光部分和透光部分，这样在旋转的过程中，可以通过透光（导通光晶体）和不透光（不导通光晶体）来实现通断。所述多个格栅孔均匀设置在格栅装置上，在同一圆弧线上，所述挡光部分的弧长等于透光部分的弧长，这样有利于在旋转的过程中，更好的实现挡光，同时便于实际生产的制造。本实施例中，所述光晶体发射装置和光晶体接收装置中的光晶体为通用的光晶体材料，并在此装置中按相对应的位置设置，并与格栅装置一起构成光晶体编码器最为核心的装置。
在本实施例中，所述格栅孔最多为L/W个，其中L为格栅装置外轮廓的周长，W为光晶体接收装置两个发光晶体之间的距离，W的取值一般为0.91mm或0.61mm，当设置为L/W个时，这样可以做成全波编码器，在旋转的过程中，实现从00-10-11-10-00的循环过程，其中0表示低电平，1表示高电平。
当然，本实施例中，如果格栅孔设置为L/2W个，这样就可以做成半波编码器，在旋转的过程中，实现从00-10-11；然后再旋转一周，从11-01-00，从而完成状态的迭换。无论是做成全波编码器还是做成半波编码器，按照本实施例中记载的结构部分，都可以很好的实现本发明的目的。
本实施例中，为了增加用户的实用体验。本实施例的光晶体编码器还包括段落感7，这样在旋转格栅装置的时候，就可以听到清脆的滑动撞击声，所述段落感设置在固定装置和格栅装置之间，所述格栅装置的边缘为均匀设置的波浪形，所述段落感顶部为一凸起，所述段落感凸起部分的弧度和格栅装置的波浪形凹下的弧度相同。
在本实施例中所述固定装置可以通过卡合的方式将编码器本体、格栅装置以及光晶体装置固定在一起，这样一旦光晶体装置损坏，可以方便地拆装，从而更换新的光晶体，有效地降低了资源的浪费率。
另外，本实施例中的固定装置也可以一体成型地将编码器本体、格栅装置以及光晶体装置封装在一起。这样不仅可以防水，而且可以防尘，避免环境或者是人为的损坏，有利于延长光晶体编码器的使用寿命。
实施例2
本实施例中除了下述技术特征之外，其他技术特征均与实施例1中的相同：本实施例中所述光晶体接收装置为水平光晶体接收装置，即两个光晶体水平排列，所以，为了能使格栅装置在旋转的过程中可以做类似切割的运动，所述水平光晶体接收装置设置在格栅装置的正下方。这样设置同样可以很好的实现本发明的目的。
另外，本实施例中，可以在固定装置上安装底座，以匹配实际情况中对编码器的高度需求，从而不改变原有辅助结构的构造，这样就可以更加广泛的运用到不同型号的鼠标中。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种简易结构的光晶体编码器，包括编码器本体以及设置在编码器本体中的格栅装置，其特征在于，还包括光晶体装置，所述光晶体装置包括光晶体发射装置和光晶体接收装置，所述光晶体发射装置在编码器本体的容纳区域内，并设置在编码器本体和格栅装置之间，所述光晶体接收装置设置在格栅装置的表面，所述编码器本体、格栅装置以及光晶体装置通过固定装置固定在一起。
2.根据权利要求1所述的简易结构的光晶体编码器，其特征在于，所述格栅装置设有多个用于透光的格栅孔，将格栅装置分隔成挡光部分和透光部分。
3.根据权利要求2所述的简易结构的光晶体编码器，其特征在于，所述多个格栅孔均匀设置在格栅装置上，在同一圆弧线上，所述挡光部分的弧长等于透光部分的弧长。
4.根据权利要求2或3所述的简易结构的光晶体编码器，其特征在于，所述格栅孔最多为L/W个，其中L为格栅装置外轮廓的周长，W为光晶体接收装置两个发光晶体之间的距离。
5.根据权利要求1所述的简易结构的光晶体编码器，其特征在于，还包括段落感，所述段落感设置在固定装置和格栅装置之间，所述格栅装置的边缘为均匀设置的波浪形，所述段落感顶部为一凸起，所述段落感凸起部分的弧度和格栅装置的波浪形凹下的弧度相同。
6.根据权利要求1所述的简易结构的光晶体编码器，其特征在于，所述光晶体接收装置为竖直光晶体接收装置，所述竖直光晶体接收装置设置在格栅装置表面的正左方或正右方。
7.根据权利要求1所述的简易结构的光晶体编码器，其特征在于，所述光晶体接收装置为水平光晶体接收装置，所述水平光晶体接收装置设置在格栅装置的正下方。
8.根据权利要求1所述的简易结构的光晶体编码器，其特征在于，所述固定装置通过卡合的方式将编码器本体、格栅装置以及光晶体装置固定在一起。
9.根据权利要求1所述的简易结构的光晶体编码器，其特征在于，所述固定装置一体成型的将编码器本体、格栅装置以及光晶体装置封装在一起。
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