KR20160123697A - 슬릿 내부에서의 반사를 이용한 광학식 인코더 - Google Patents

Abstract

광학식 인코더는 빛을 만들어내는 광원을 갖고, 다수의 슬릿을 포함하는 스케일, 그리고 빛의 유무 혹은 광량을 측정하는 수광부를 기초로 하여 측정물의 회회전 변위나 절대적인 회전 좌표를 측정하는 센서이다. 본 내용은 뚜렸한 직진성을 갖는 빛을 발생하는 광원과, 내부가 다수의 반사물질로 도금된 특정 형상의 슬릿을 갖는 스케일을 이용하여 슬릿을 통과한 빛이 다수의 광 경로를 갖게 하여 다수의 수광부로 이를 신호로 만들어 내는 것이다.
이러한 구성에 의해 종래와 비교하여 고정밀도에 고분해능인 광학식 인코더를 당성할수 있다.

Description

슬릿 내부에서의 반사를 이용한 광학식 인코더 {Optical Encoder By Using The Reflection Inside Of The Slit}

본 발명은 광학식 스케일의 증분 각도를 검출하는 광학식 인코더에 관한 것이다.

일반적으로 광학식 인코더는 측정대상의 회전 각도를 검출하는 것으로 써, 광원, 규칙적으로 배열된 다수의 슬릿을 갖는 스케일, 빛을 검출하는 수광부로 구성이 되며, 이들의 위치 관계에 의하여 발생 된 신호를 후에 다른 신호 처리를 통하여 회전 각도의 변화나 회전 각도를 검출한다.

로터리 인코더는, 측정대상이 일정 각도를 움직였을 때 신호를 발생시키는 인크리멘틸 방식과, 광학식 인코더에 사용되는 스케일에 일정한 패턴으로 슬릿을 새겨 측정대상의 절대 각도를 검출하는 앱솔루트 방식으로 분류된다.

높은 분해능을 갖는 광학식 인코더를 설계할 때는 광원과 슬릿, 수광부의 상대적인 위치 관계에 따라 광원에서 발생한 빛이 수광부로 입사되는 양을 측정하여 측정물의 회전각도를 검출한다.

높은 분해능을 갖는 광학식 인코더를 설계하기 위해서는 스케일에 새기는 슬릿을 미세하게 새겨야하는데, 이는 가공의 한계로 일정 이상의 분해능을 갖는 광학식 인코더를 제작하는데 어려운 점이 존재한다.

이의 대안으로 광원과, 스케일, 수광부의 상대적인 위치관계에 따라서 수광부에 입사하는 빛의 양을 다르게 하여, 이를 보간하여 사용하였다.

상의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 광학식 인코더는

뛰어난 직진성을 갖는 빛을 생성하는 광원과

내부에서 빛이 반사될 수 있도록 반사물질로 도금된 내부를 갖는 스케일과

하나의 슬릿에서 다수의 광 경로를 얻기 위한 슬릿의 형상과

다수의 광 경로의 빛을 수광 하는 다수의 수광부를 포함한다.

직진성을 가진 광원에서 발생 된 빛이, 내부가 반사물질로 도금된 슬릿내부에 입사함으로써, 슬릿에 입사하는 빛의 각도와 슬릿의 형상에 따라서 슬릿하나를 통과하는 동안 다수의 광경로를 갖게 되고, 이를 이용하면 빛이 하나의 슬릿을 통과하는 동안 하나의 신호를 생성하던 기존과는 달리, 다수의 신호를 생성할수 있게된다.

도 1은 팔각형태의 슬릿의 치수를 나타내는 개념도

발명의 내용을 활용하기 위하여 광원과, 스케일, 수광부의 위치가 일정한 관계를 이루어야만 한다.

1 광학식 인코더

Claims (1)

1. 슬릿 내부의 벽면이 입사된 빛이 반사될 수 있는 도금상태에서 슬릿의 통과한 빛이 다수의 광경로를 갖게 되며, 이러한 다수의 광 경로를 확인 할 수 있는 수광부를 갖는 광학식 인코더

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