[实用新型]测定旋转元件角度位置的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测定旋转元件角度位置的装置，特别是测定检流计式扫描器(中文的专业名词为“振镜”，一种用于激光束扫描的元件)转轴角度位置的装置。

背景技术

现有技术中，目前的光电式位置传感器中有用发光元件如红外发射管发出的光束直接照射到光检测器如硅光电池等(俗称为直射式)，通过固定在转轴上的特殊形状的光遮挡器遮挡一部分光照射在光检测器上，当转轴在不同的角度时，分布在不同的位置的光检测器由于光遮挡器的遮挡受光面积不同，光检测器根据不同受光面积，分别产生不同的线性输出，依据这些线性输出来计算转轴的角度位置。这种直接照射式的光电位置传感器存在以下缺陷：任何红外发射管都有一定的发光角度范围，并且随着角度的增大和投射距离的增加光强度下降，因而很难做到均匀广角光场，这样在不同的位置上的光检测器接收到的光强度不同，光检测器的输出线性下降，从而使转轴角度位置的线性度变差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种测定旋转元件角度位置的装置，这种装置能够精确测定旋转元件的角度位置，解决了现有位置检测器中角度位置线性度差的问题。

本实用新型采用的技术方案是：测定旋转元件角度位置的装置，包括

光源：嵌入在整形器的凹槽中；

整形器：能使光源沿旋转元件的纵向轴线方向生成一均匀平行光场；

多个扇形光检测器：对准环绕旋转元件的圆周，在直径上成对电气连接在一起，用于接收从整形器整形出的平行光；

光遮挡器：与旋转元件连接，随旋转元件绕纵向轴线旋转，用于周期性地遮挡投射到光检测器上的一部分光；

输出装置：接收每一对相互连接的光检测器的线性输出，对各种输出彼此求和，输出旋转元件的角度位置信号。

进一步地，所述整形器主要由聚光透镜和投射镜组成，聚光透镜位于光源前方，投射镜位于聚光透镜前方。或者所述整形器由一片非线性透镜构成。

本实用新型与已有技术相比具有以下积极效果：光源(红外发射管)发出的光束经整形器进行光路整形后光束的光场变得均匀，使光束能够沿轴线平行入射到光检测器上，因而克服了现有光电位置检测器中角度位置线性度差的缺点。

附图说明

图1为本实用新型测定旋转元件角度位置的装置沿转轴方向的结构剖视图；

图2为图1所示测定旋转元件角度位置的装置沿A-A向的前视图；

图3为本实用新型一种整形器的结构示意图。

图4为本实用新型另一种整形器的结构示意图。

图号说明：5-整形器；6-光源；7-聚光透镜；8-非线性透镜；9-投射镜；10-光线；13-旋转元件；14-测定旋转元件角度位置的装置；16-扇形检测器；17-光遮挡器；18-输出装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

如图1-3所示，光源数目为一个，光检测器数目为四个。

测定旋转元件角度位置的装置包括：

光源6：嵌入在整形器5的凹槽中；

整形器5：主要由聚光透镜7和投射镜9组成，聚光透镜7位于光源6前方，投射镜9位于聚光透镜7前方。该整形器5能使光源6沿旋转元件13的纵向轴线方向生成一均匀平行光场；

多个扇形光检测器16：对准环绕旋转元件13的圆周，在直径上成对电气连接在一起，用于接收从整形器整形出的平行光；

光遮挡器17：与旋转元件13连接，随旋转元件绕纵向轴线旋转，用于周期性地遮挡投射到光检测器上的一部分光；

输出装置18：接收每一对相互连接的光检测器的线性输出，对各种输出彼此求和，输出旋转元件的角度位置信号。

所述光检测器优选硅光电池。

实施例二：

如图4所示，与实施例一不同的是，整形器5由一片非线性透镜8构成。其它结构与实施例一相同。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。