[发明专利]光学编码器及电子设备

权利要求书

1.一种光学编码器，应用于电子设备，其特征在于，所述光学编码器包括：旋转部件和光接收器；

所述旋转部件的外表面具有环绕设置的光检测区域；

所述光检测区域包括光吸收区域和光反射区域；所述光吸收区域用于吸收至少部分入射至所述旋转部件的光信号；所述光反射区域用于将至少部分入射至所述旋转部件的光信号反射至所述光接收器；

所述光接收器用于接收入射至所述旋转部件并经过所述光检测区域反射的检测光信号，并根据所述检测光信号产生电信号，以确定所述旋转部件的旋转运动信息；

其中，所述光吸收区域或所述光反射区域环绕所述旋转部件的外表面呈斜齿螺旋状设置，且螺旋角小于90度。

2.根据权利要求1所述的光学编码器，其特征在于，所述光检测区域用于使得所述检测光信号在所述光接收器上随所述旋转部件的旋转运动而产生明条纹和暗条纹；

所述光吸收区域用于产生所述暗条纹；所述光反射区域用于产生所述明条纹。

3.根据权利要求2所述的光学编码器，其特征在于，所述光接收器包括至少两个光电传感器，所述至少两个光电传感器沿与所述旋转部件的旋转轴平行的方向排列。

4.根据权利要求3所述的光学编码器，其特征在于，还包括：处理器，用于对所述光接收器产生的所述电信号进行处理，以确定所述旋转部件的旋转运动信息。

5.根据权利要求4所述的光学编码器，其特征在于，当经相邻的所述光吸收区域反射的光信号分别投射至第一光电传感器和第二光电传感器时，所述处理器用于设置所述旋转部件的绝对角度为0度；

所述第一光电传感器和所述第二光电传感器分别为位于所述光接收器两端的光电传感器。

6.根据权利要求5所述的光学编码器，其特征在于，所述处理器进一步用于根据所述光接收器中所述光电传感器的总数，计算得到所述光学编码器的角分辨率。

7.根据权利要求6所述的光学编码器，其特征在于，所述处理器采用如下公式计算得到所述光学编码器的角分辨率：

θ_r＝360°/(m-1)，

其中，m表示所述光接收器中所述光电传感器的总数。

8.根据权利要求5所述的光学编码器，其特征在于，所述处理器采用如下公式计算得到所述旋转部件旋转的绝对角度：

其中，k表示所述暗条纹对应的所述光接收器中所述光电传感器的序号，m表示所述光接收器中所述光电传感器的总数；所述光接收器中每一个所述光电传感器的序号从所述光接收器的一端至另一端依次排列为0,1,2,...,m。

9.根据权利要求8所述的光学编码器，其特征在于，当经所述光吸收区域反射的光信号分别投射至第三光电传感器和第四光电传感器时，所述处理器采用如下公式计算得到修正后的所述旋转部件旋转的绝对角度：

其中，θ(n)表示所述暗条纹对应于所述第三光电传感器时所述旋转部件旋转的绝对角度，n表示所述第三光电传感器的序号，I₀表示经所述光反射区域反射并投射至所述光接收器上的光信号的光强大小，I_a表示投射至所述第三光电传感器上的光信号的光强大小，I_b表示投射至所述第四光电传感器上的光信号的光强大小。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的光学编码器，其特征在于，所述光接收器与所述旋转部件之间设置有透镜；

所述透镜用于调整所述检测光信号的聚焦位置，以使得经相邻的所述光吸收区域反射的光信号分别投射至所述第一光电传感器和所述第二光电传感器。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的光学编码器，其特征在于，还包括：光发射器，用于向所述旋转部件发射光信号。