本發(fā)明涉及一種編碼器，特別是涉及一種光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今電腦的監(jiān)視器(monitor)利用滑鼠(mouse)來(lái)移動(dòng)所欲處理資料的位置至監(jiān)視器上的特定資料位置。一般滑鼠的主要構(gòu)造包括兩組可輸出序列邏輯信號(hào)(例如11,10,00,01)的x軸和y軸編碼器，透過(guò)將滑鼠底面扺住桌面或其他平面向特定方位移動(dòng)而使監(jiān)視器所欲處理資料位置作相對(duì)的移位。以滑鼠移動(dòng)監(jiān)視器上資料位置的原理基本上是利用同時(shí)操作x軸和y軸編碼器而產(chǎn)生一平面上的點(diǎn)的移動(dòng)。換句話說(shuō)，單獨(dú)操作x軸編碼器或是y軸編碼器只能作線上點(diǎn)的移動(dòng)。編碼器一般是由發(fā)光模組(例如發(fā)光二極體)、葉片柵輪以及光感測(cè)模組所組成。葉片柵輪具有一類似機(jī)械齒輪的結(jié)構(gòu)，操作時(shí)，藉由葉片柵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，由發(fā)光模組發(fā)出的光束被葉片柵輪遮蔽或不被遮蔽。其中，經(jīng)遮蔽的光束不會(huì)投射至光感測(cè)模組而使光感測(cè)模組產(chǎn)生off(0)的訊號(hào)，另一方面，不被遮蔽的光束則被光感測(cè)模組接收，而使感測(cè)器產(chǎn)生on(1)的訊號(hào)。上述off(0)及on(1)的訊號(hào)被依序產(chǎn)生后，形成一序列信號(hào)。舉例而言，當(dāng)葉片柵輪以順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感測(cè)器所產(chǎn)生的序列信號(hào)為11,10,00,01,11,10,00,01…的連續(xù)重複信號(hào)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則為01,00,10,11,01,00,10,11,10…的連續(xù)重複信號(hào)，而此等序列信號(hào)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、和兩感測(cè)器間的距離愈小，則解析度(以cpr表示，countperround)愈高。然而，當(dāng)葉片柵輪的相鄰兩葉片的夾角減小，即，葉片數(shù)增多時(shí)，柵輪外徑將會(huì)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)象使得葉片寬度的減小有其極限。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，在過(guò)多的葉片數(shù)量之下，光束通過(guò)柵輪的葉片時(shí)會(huì)產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，而光束無(wú)法被柵輪的葉片遮蔽，導(dǎo)致無(wú)論柵輪順或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由兩感測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)都是連續(xù)重複on(1)的信號(hào)，無(wú)法因滑鼠滑動(dòng)的方向不同而產(chǎn)生不同的序列信號(hào)。

如圖1a及1b所示，圖1a為現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光式編碼器的配置示意圖，而圖1b為現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光式編碼器的導(dǎo)光式柵輪1的葉片與光感測(cè)模組3的局部示意圖。為了克服光繞射的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)所使用的技術(shù)手段是，利用以多個(gè)連續(xù)排列的球面作為出光面的導(dǎo)光式柵輪1來(lái)使射出的光束經(jīng)過(guò)球面而聚焦。如圖1b所示，光感測(cè)模組3包含在設(shè)置于相同縱軸上的感光晶片s1、s2，由導(dǎo)光式柵輪1射出的光束被聚焦于光感測(cè)模組3的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及/或第二感測(cè)區(qū)域32。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光式編碼器的導(dǎo)光式柵輪1在轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置(1)、第二位置(2)、第三位置(3)及第四位置(4)時(shí)，可分別產(chǎn)生[1,1]、[0,1]、[1,0]及[0,0]的訊號(hào)。然而，由圖1b中可看出，現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光式柵輪1必須利用兩個(gè)葉片才能完成前述包含四個(gè)訊號(hào)的一組編碼序列。

綜上所述，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)手段而言，由于導(dǎo)光式柵輪1內(nèi)部的光束在經(jīng)過(guò)球面后，其寬度會(huì)因聚焦而隨行進(jìn)距離而減少，因此需要精確控制光感測(cè)模組3與導(dǎo)光式柵輪1之間的距離，方能確保光感測(cè)模組3可接收來(lái)自導(dǎo)光式柵輪1的光束而產(chǎn)生訊號(hào)。再者，在現(xiàn)有技術(shù)中，光感測(cè)模組3的感光晶片s1、s2是沿相同縱軸設(shè)置，因此，導(dǎo)光式柵輪1需要兩個(gè)葉片才能完成一個(gè)編碼時(shí)序或序列[1,1]、[1,0]、[0,1]及[0,0]，如此一來(lái)，導(dǎo)光式編碼器的解析度無(wú)法明顯提升。

因此，如何在不增加?xùn)泡喌某叽缂叭~片數(shù)量的條件下改良導(dǎo)光式編碼器的解析度，仍是本領(lǐng)域中亟待努力的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的其中一種方案，提供一種光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器，其包含一導(dǎo)光式柵輪、一發(fā)光模組，以及一光感測(cè)模組。所述光感測(cè)模組包含多個(gè)鄰近所述導(dǎo)光式柵輪的感測(cè)元件，其中每一個(gè)所述感測(cè)元件具有一裸露感測(cè)區(qū)，多個(gè)所述感測(cè)元件的多個(gè)裸露感測(cè)區(qū)彼此橫向錯(cuò)位且分別橫向沿著多個(gè)互相平行的不同水平線延伸設(shè)置。

優(yōu)選地，所述光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器更進(jìn)一步包含一光柵，所述光柵設(shè)置于所述導(dǎo)光式柵輪及所述光感測(cè)模組之間，所述光柵包含多個(gè)分別用于裸露多個(gè)所述裸露感測(cè)區(qū)的狹縫。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)光式柵輪具有一環(huán)形入光面、一對(duì)應(yīng)于所述環(huán)形入光面的環(huán)形反射面、以及一環(huán)形出光面，且所述環(huán)形出光面由多個(gè)依序相連且有主軸的非球面所組成。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)光式柵輪包括一導(dǎo)光本體及一齒輪狀結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)光本體具有一環(huán)形入光面及一對(duì)應(yīng)于所述環(huán)形入光面的環(huán)形反射面，所述齒輪狀結(jié)構(gòu)具有一由多個(gè)依序相連且有主軸的非球面所組成的環(huán)形出光面，且所述齒輪狀結(jié)構(gòu)由多個(gè)非球面凸出部依序連接成一圈所構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述發(fā)光模組所產(chǎn)生的入射光束從所述環(huán)形入光面進(jìn)入所述導(dǎo)光式柵輪，所述入射光束通過(guò)所述環(huán)形反射面的反射以形成一反射光束，所述反射光束通過(guò)所述環(huán)形出光面以形成投射在所述光感測(cè)模組上的一平行光束或一接近平行光的近平行光束。

優(yōu)選地，所述反射光束通過(guò)所述導(dǎo)光式柵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以穿過(guò)相對(duì)應(yīng)的所述非球面的一部分或被相對(duì)應(yīng)的所述非球面的其余部分所反射。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)光式柵輪的所述非球面是由兩個(gè)反射面及一連接于兩個(gè)所述反射面之間的出光面所構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述反射光束的一部分通過(guò)所述導(dǎo)光式柵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以穿過(guò)相對(duì)應(yīng)的所述出光面。

優(yōu)選地，所述反射光束的一部分被所述反射面所反射。

優(yōu)選地，所述平行光束或所述近平行光束的光束寬度等于所述出光面的寬度。

優(yōu)選地，所述平行光束或所述近平行光束的光束寬度由所述非球面凸出部的頂點(diǎn)曲面的曲率來(lái)調(diào)整。

優(yōu)選地，每一個(gè)所述感測(cè)元件的所述裸露感測(cè)區(qū)被切分成多個(gè)編碼區(qū)，所述平行光束或所述近平行光束的光束寬度會(huì)小于或等于所述編碼區(qū)的寬度。

優(yōu)選地，所述齒輪狀結(jié)構(gòu)的每一個(gè)所述非球面凸出部的寬度等于所述光感測(cè)模組的寬度。

本發(fā)明另外一實(shí)施例提供一種光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器，其包含一導(dǎo)光式柵輪、一發(fā)光模組，以及一光感測(cè)模組。所述導(dǎo)光式柵輪包括一導(dǎo)光本體及一齒輪狀結(jié)構(gòu)，其中所述齒輪狀結(jié)構(gòu)具有多個(gè)非球面凸出部。所述發(fā)光模組鄰近所述導(dǎo)光式柵輪。所述發(fā)光模組所產(chǎn)生的入射光束從所述環(huán)形入光面進(jìn)入所述導(dǎo)光式柵輪，以形成投射在所述光感測(cè)模組上的一平行光束或一接近平行光的近平行光束。其中，所述平行光束或所述近平行光束的光束寬度等于所述出光面的寬度，且所述平行光束或所述近平行光束的光束寬度由所述非球面凸出部的頂點(diǎn)曲面的曲率來(lái)調(diào)整。

本發(fā)明再另外一實(shí)施例提供一種光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器，其包含一導(dǎo)光式柵輪、一發(fā)光模組以及一光感測(cè)模組。所述導(dǎo)光式柵輪包括一導(dǎo)光本體及一齒輪狀結(jié)構(gòu)，其中所述齒輪狀結(jié)構(gòu)具有多個(gè)凸出部。所述發(fā)光模組鄰近所述導(dǎo)光式柵輪，而所述光感測(cè)模組鄰近所述導(dǎo)光式柵輪。其中，所述齒輪狀結(jié)構(gòu)的每一個(gè)所述凸出部的寬度等于所述光感測(cè)模組的寬度。

優(yōu)選地，所述凸出部為非球面凸出部或球面凸出部。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器通過(guò)「每一個(gè)所述感測(cè)元件具有一裸露感測(cè)區(qū)，多個(gè)所述感測(cè)元件的多個(gè)裸露感測(cè)區(qū)彼此橫向錯(cuò)位且分別橫向沿著多個(gè)互相平行的不同水平線延伸設(shè)置」的設(shè)計(jì)，可以令投射在光感測(cè)模組上的平行光束或近平行光束與多個(gè)感測(cè)元件的裸露感測(cè)區(qū)域相互配合，進(jìn)而在不增加導(dǎo)光式柵輪的尺寸及葉片數(shù)量的條件下提高編碼器的解析能力。再者，經(jīng)由上述設(shè)計(jì)，本發(fā)明實(shí)施例所提供的導(dǎo)光式編碼器可避免光的繞射現(xiàn)象的產(chǎn)生。

為使能更進(jìn)一步瞭解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而所附圖式僅用于參考與說(shuō)明，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。

附圖說(shuō)明

圖1a為現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光式編碼器的配置示意圖；

圖1b為現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光式編碼器產(chǎn)生編碼序列的示意圖；

圖2為本發(fā)明其中一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的配置示意圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的配置示意圖；

圖4為本發(fā)明其中一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪的立體示意圖；

圖5為本發(fā)明其中一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪的上視圖；

圖6為本發(fā)明其中一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪沿圖5中vi-vi線的剖面圖；

圖7為圖4中a部份的放大圖；

圖8為慣用的導(dǎo)光式編碼器的齒狀結(jié)構(gòu)的局部示意圖；

圖9為本發(fā)明其中一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的齒狀結(jié)構(gòu)的局部示意圖；

圖10為圖7所示的結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖；

圖11為圖7所示的結(jié)構(gòu)的另一局部剖面示意圖；

圖12為本發(fā)明第一具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖13為本發(fā)明第一具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第二位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖14為本發(fā)明第一具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第三位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖15為本發(fā)明第一具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第四位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖16為本發(fā)明第二具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖17為本發(fā)明第二具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第二位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖18為本發(fā)明第二具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第三位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖19為本發(fā)明第二具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第四位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖20為本發(fā)明第二具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的光柵及光感測(cè)模組接收光束后產(chǎn)生訊號(hào)的示意圖；

圖21為本發(fā)明第三具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；

圖22為圖21所使用的光感測(cè)模組接收光束后產(chǎn)生訊號(hào)的示意圖；

圖23為本發(fā)明第四具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的導(dǎo)光式柵輪在轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置時(shí)，平行光束或近平行光束與光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；且

圖24為圖23所使用的光感測(cè)模組接收光束后產(chǎn)生訊號(hào)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下是通過(guò)特定的具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明所揭露有關(guān)“光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器”的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明可通過(guò)其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。另外，本發(fā)明的圖式僅為簡(jiǎn)單示意說(shuō)明，并非依實(shí)際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實(shí)施方式將進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，但所揭示的內(nèi)容并非用以限制本發(fā)明的技術(shù)范疇。

首先，請(qǐng)參閱圖2及圖3。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的配置示意圖，圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的配置示意圖。光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e包含導(dǎo)光式柵輪1、發(fā)光模組2，以及光感測(cè)模組3。舉例而言，如圖2所示，導(dǎo)光式柵輪1、發(fā)光模組2，以及光感測(cè)模組3可呈90°角而配置。換句話說(shuō)，相對(duì)于導(dǎo)光式柵輪1，發(fā)光模組2及光感測(cè)模組3彼此可呈90°角而配置。另外，如圖2所示，發(fā)光模組2及光感測(cè)模組3也可配置于導(dǎo)光式柵輪1的同一側(cè)。舉例而言，發(fā)光模組2及光感測(cè)模組3可設(shè)置于同一承載物上。如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e更包含反射鏡5。反射鏡5設(shè)置于導(dǎo)光式柵輪1的一側(cè)，用以將來(lái)自導(dǎo)光式柵輪1的平行光束或近平行光束p反射而射向光感測(cè)模組3。本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e可更進(jìn)一步包含設(shè)置于導(dǎo)光式柵輪1及光感測(cè)模組3之間的光柵4。光柵4為一選擇性構(gòu)件。

接著，請(qǐng)配合參閱圖4至6。圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的導(dǎo)光式柵輪1的立體示意圖，圖5為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的導(dǎo)光式柵輪1的上視圖，而圖6為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的導(dǎo)光式柵輪1沿圖5中vi-vi線的剖面圖。

導(dǎo)光式柵輪1是由導(dǎo)光材料所制成，例如，導(dǎo)光式柵輪1可由玻璃、壓克力或聚碳酸酯(pc)，或是上述材料的任意組合所制成。然而，本發(fā)明的導(dǎo)光式柵輪1的材料不在此限制。導(dǎo)光式柵輪1包括導(dǎo)光本體101及一齒輪狀結(jié)構(gòu)102，導(dǎo)光本體101具有環(huán)形入光面11及一對(duì)應(yīng)于環(huán)形入光面11的環(huán)形反射面12。齒輪狀結(jié)構(gòu)102具有由多個(gè)依序相連且無(wú)圓心而有主軸的非球面130所組成的環(huán)形出光面13，且齒輪狀結(jié)構(gòu)102由多個(gè)非球面凸出部1020依序連接成一圈所構(gòu)成。于本發(fā)明中，所述非球面凸出部也可由球面凸出部所取代。具體而言，環(huán)形入光面11沿著導(dǎo)光式柵輪1的外緣設(shè)置于導(dǎo)光式柵輪1面向發(fā)光模組2的表面。環(huán)形入光面11可為一凸透鏡結(jié)構(gòu)，用以將由發(fā)光模組2所產(chǎn)生的入射光束l聚焦。環(huán)形反射面12是用于令由發(fā)光模組2所產(chǎn)生并經(jīng)環(huán)形入光面11聚焦的入射光束l發(fā)生反射，藉此產(chǎn)生射向環(huán)形出光面13的反射光束r。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，環(huán)形反射面12是相對(duì)于導(dǎo)光式柵輪1的軸心x傾斜的斜面，舉例而言，上述傾斜的角度可約為45度。如圖5所示，環(huán)形反射面12可藉由在導(dǎo)光式柵輪1的表面形成具有三角形截面的凹槽而形成，且凹槽的深度由導(dǎo)光式柵輪1的中心向外遞減。

接著，請(qǐng)參考圖4的內(nèi)容，并配合圖7至11所示。圖7為圖4中a部份的放大圖、圖8為慣用的編碼器的齒狀結(jié)構(gòu)的局部示意圖、圖9為本發(fā)明其中一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器的齒狀結(jié)構(gòu)的局部示意圖、圖10為圖7所示的結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖，而圖11為圖7所示的結(jié)構(gòu)的另一局部剖面示意圖。

請(qǐng)先參閱圖7，環(huán)形出光面13由多個(gè)依序相連的非球面130所組成。非球面130是由兩個(gè)反射面13a及連接于兩個(gè)反射面13a之間的出光面13b所構(gòu)成。其中，反射面13a可以是反射平面，而出光面13b可以是非球面的出光面，例如雙曲面、拋物面或橢圓面的出光面。

接著，請(qǐng)參閱圖8及圖9。如圖8所示，慣用的導(dǎo)光式編碼器通常利用具有球心的球面結(jié)構(gòu)s來(lái)構(gòu)成編碼器中葉片柵輪的出光面，使光線由球面結(jié)構(gòu)s射出并投射在感測(cè)器上。然而，由于球面本身具有聚焦的功能，由球面結(jié)構(gòu)s射出的光束會(huì)被聚焦，進(jìn)而使光束在不同位置具有不同的寬度。

與慣用的球面結(jié)構(gòu)不同的是，如圖9所示，非球面結(jié)構(gòu)a并不具有球心而具有主軸。由非球面結(jié)構(gòu)a例如拋物面所射出的光束將為平行光束或接近平行光的近平行光束。本發(fā)明實(shí)施例即是使用非球面結(jié)構(gòu)a，例如雙曲面或拋物面來(lái)構(gòu)成出光面13b。如此一來(lái)，藉由利用非球面130構(gòu)成環(huán)形出光面13，可確保由環(huán)形出光面13離開(kāi)導(dǎo)光式柵輪1的光束具有穩(wěn)定的寬度w，因此可將此具有穩(wěn)定的寬度w的平行光束或近平行光束與具有特定寬度及排列方式的光感測(cè)元件或光裸露感測(cè)區(qū)域相互配合，進(jìn)而達(dá)到產(chǎn)生具有較高解析度的編碼信號(hào)的功效。具體而言，由于本案離開(kāi)導(dǎo)光式柵輪1的光束具有穩(wěn)定的寬度w，藉由控制光感測(cè)模組3的光感測(cè)元件的裸露感測(cè)區(qū)域的尺寸及排列方式，以及控制導(dǎo)光式柵輪1非球面130的尺寸，可有效提升光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的解析度。稍后將詳細(xì)敘述上述有關(guān)環(huán)形出光面13與光感測(cè)模組3中光感測(cè)元件的裸露感測(cè)區(qū)域配合的細(xì)節(jié)。

請(qǐng)參考圖10所示，每個(gè)非球面130可由依序相連的第一表面a1、第二表面a2、第三表面a3及第四表面a4所構(gòu)成。第一表面a1及第四表面a4為反射面13a，而連接于第一表面a1及第四表面a4之間的第二表面a2及第三表面a3一同構(gòu)成出光面13b。于本發(fā)明中，由于投射于反射面13a的反射光束r的入射角等于反射角，反射光束r會(huì)經(jīng)由反射射向單層導(dǎo)光式柵輪1的內(nèi)部。如此一來(lái)，出光面13b(第二表面a2及第三表面a3)為環(huán)形出光面13中反射光束r得以穿過(guò)的部份，反射光束r穿過(guò)出光面13b而成為平行光束或近平行光束p。另一方面，若反射光束r射向環(huán)形出光面13中反射面13a(第一表面a1或第四表面a4)，反射光束r則無(wú)法直接通過(guò)導(dǎo)光式柵輪1而射出。

另外，第一表面a1、第二表面a2、第三表面a3及第四表面a4可具有相同的垂直投影面積。換句話說(shuō)，如圖10所示，第一表面a1、第二表面a2、第三表面a3及第四表面a4可具有相同的投影寬度d。在此情況下，構(gòu)成出光面13b的第二表面a2及第三表面a3的投影寬度將佔(zhàn)總投影寬度的二分之一。然而，第一表面a1、第二表面a2、第三表面a3及第四表面a4的配置可依據(jù)實(shí)際需求加以調(diào)整。藉由調(diào)整出光面13b的曲率，可以調(diào)整離開(kāi)導(dǎo)光式柵輪1的平行光或近平行光p的寬度。換句話說(shuō)，平行光束或近平行光束p的光束寬度可由非球面凸出部1020的頂點(diǎn)曲面的曲率來(lái)調(diào)整。

請(qǐng)參考圖11，圖11顯示了反射光束r射向非球面130的一種可能的出光路徑。反射光束r射向反射面13a(對(duì)應(yīng)于圖10所示的第一表面a1)而被反射，接著射向出光面13b(對(duì)應(yīng)于圖10所示的第二表面a2及第三表面a3)，并由出光面13b自非球面130作為平行光束或近平行光束p射出。

藉由上述設(shè)計(jì)，本發(fā)明實(shí)施例的反射光束r可通過(guò)導(dǎo)光式柵輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)以被相對(duì)應(yīng)的非球面130的其余部分(反射面13a)所反射，或是穿過(guò)相對(duì)應(yīng)的非球面130的一部分(出光面13b)而成為平行光束或近平行光束p并通過(guò)光柵4而投射于光感測(cè)模組3，進(jìn)而產(chǎn)生具有高解析度的電路編碼信號(hào)。

接下來(lái)，請(qǐng)?jiān)俅螀⒖磮D2及圖3。發(fā)光模組2設(shè)置在環(huán)形入光面11的下方，用于產(chǎn)生射向環(huán)形入光面11的入射光束l。舉例而言，發(fā)光模組2可為至少一發(fā)光二極體。然而，發(fā)光模組2的具體實(shí)施態(tài)樣不在此限制。

如圖2所示，光感測(cè)模組3可設(shè)置在環(huán)形出光面13的一旁，用于接收通過(guò)環(huán)形出光面13的非球面130中的出光面13b所射出的平行光束或近平行光束p?；蚴牵鐖D3所示，光感測(cè)模組3可以設(shè)置在導(dǎo)光式柵輪1的環(huán)形入光面11的一側(cè)，并透過(guò)反射鏡5的折射來(lái)接收由環(huán)形出光面13的非球面130中出光面13b所射出的平行光束或近平行光束p。

光感測(cè)模組3的實(shí)施態(tài)樣依據(jù)是否存在有光柵4而有所變化。舉例而言，在光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e未包含光柵4時(shí)，光感測(cè)模組3包含用于接收由非球面130射出的平行光束或近平行光束p的多個(gè)感測(cè)元件。具體而言，感測(cè)模組3的感測(cè)元件是具有特定尺寸，并依據(jù)特定方式被排列于光感測(cè)模組3的表面上，用以配合導(dǎo)光式柵輪1的非球面130而產(chǎn)生訊號(hào)。在未有光柵4的實(shí)施例中，多個(gè)感測(cè)元件彼此橫向錯(cuò)位且分別橫向沿著多個(gè)互相平行的不同水平線延伸設(shè)置。

或是，當(dāng)光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e包含光柵4時(shí)，光柵4是設(shè)置于導(dǎo)光式柵輪1及光感測(cè)模組3之間，且包含多個(gè)狹縫狀的開(kāi)孔。此時(shí)，光感測(cè)模組3是由長(zhǎng)條狀的多個(gè)感測(cè)元件所構(gòu)成，且狹縫狀開(kāi)口是用于裸露感測(cè)元件的的特定區(qū)域，使光感測(cè)模組3具有多個(gè)裸露感測(cè)區(qū)域。

值得注意的是，為達(dá)到提升光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的解析度的技術(shù)效果，必須控制前述多個(gè)感測(cè)元件以及感測(cè)元件的裸露感測(cè)區(qū)域的寬度，使其與導(dǎo)光式柵輪1的非球面凸出部1020的寬度以及其中出光面13b的寬度相互配合。如此一來(lái)，本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e得以僅利用單一個(gè)非球面凸出部1020而使光感測(cè)模組3產(chǎn)生一個(gè)完整的編碼序列(例如，一次只透過(guò)一個(gè)非球面凸出部1020而產(chǎn)生[0,0]、[0,1]、[1,0]及[1,1]的訊號(hào))。上述控制的詳細(xì)手段及參數(shù)將于下列具體的實(shí)施態(tài)樣中詳細(xì)說(shuō)明。

在本發(fā)明中，光感測(cè)模組3所包含的感測(cè)元件以及裸露感測(cè)區(qū)域的數(shù)量可依據(jù)實(shí)務(wù)加以調(diào)整。舉例而言，如圖12至15所示，光感測(cè)模組3包含彼此平行設(shè)置的第一感測(cè)元件31’及第二感測(cè)元件32’，用于接收由非球面130射出的平行光束或近平行光束p。根據(jù)接收到平行光束或近平行光束p的狀態(tài)，光感測(cè)模組3可產(chǎn)生[0,0]、[0,1]、[1,1]及[1,0]的信號(hào)。換句話說(shuō)，使用兩個(gè)感測(cè)元件可產(chǎn)生22個(gè)訊號(hào)。另外，如圖21及23所示，光感測(cè)模組3也可包含三個(gè)或四個(gè)感測(cè)元件，而上述感測(cè)元件各自具有一或多個(gè)由光柵4的開(kāi)孔所裸露的裸露感測(cè)區(qū)域。

承上述，更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，當(dāng)發(fā)光模組2所產(chǎn)生的入射光束l從環(huán)形入光面11進(jìn)入導(dǎo)光式柵輪1時(shí)，入射光束l會(huì)通過(guò)環(huán)形反射面12的反射以形成反射光束r，其中反射光束r通過(guò)導(dǎo)光式柵輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)以穿過(guò)相對(duì)應(yīng)的非球面130的一部分(即出光面13b)以形成平行光束或近平行光束p，或被相對(duì)應(yīng)的非球面130的其余部分(即反射面13a)所反射。因此，由導(dǎo)光式柵輪1所射出的平行光束或近平行光束p可由光感測(cè)模組3來(lái)接收，藉此以產(chǎn)生用于電路編碼的序列信號(hào)。

現(xiàn)在，將詳細(xì)說(shuō)明利用本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e來(lái)產(chǎn)生序列信號(hào)的運(yùn)作方式。

第一具體實(shí)施例

請(qǐng)參考圖12至15所示，圖12至15分別為本發(fā)明第一具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的導(dǎo)光式柵輪1在轉(zhuǎn)動(dòng)至第一、第二、第三及第四位置時(shí)，平行光束或近平行光束p與光感測(cè)模組3之間相互關(guān)系的局部示意圖。

具體而言，如圖12所示，光感測(cè)模組3包含長(zhǎng)條狀的第一感測(cè)元件31’及第二感測(cè)元件32’，兩個(gè)感測(cè)元件具有相同的寬度d1，且其等的兩端各自相互對(duì)齊，使得光感測(cè)模組3同樣具有寬度d1。光感測(cè)模組3與導(dǎo)光式柵輪1之間進(jìn)一步設(shè)置寬度大于d1的光柵4，用于遮蔽第一感測(cè)元件31’及第二感測(cè)元件32’的特定區(qū)域并裸露出其他未被遮蔽的區(qū)域。光柵4所包含的第一開(kāi)孔41及第二開(kāi)孔42分別裸露出第一感測(cè)元件31’的第一裸露感測(cè)區(qū)域31以及第二感測(cè)元件32’的第二裸露感測(cè)區(qū)域32。在此具體實(shí)施例中，第一開(kāi)孔41及第二開(kāi)孔42具有1/4d1的寬度，因此由其等所裸露的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32同樣具有1/4d1的寬度。第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32彼此橫向錯(cuò)位，且分別橫向沿著互相平行的不同水平線h1及h2延伸設(shè)置。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，非球面凸出部1020的寬度與光感測(cè)模組3的寬度d1相同，因此，導(dǎo)光式柵輪1的每個(gè)非球面130可依序?qū)?yīng)至由第一感測(cè)元件31’及第二感測(cè)元件32’構(gòu)成的光感測(cè)模組3，藉此達(dá)到僅通過(guò)單個(gè)非球面130就可產(chǎn)生一組完整的編碼序列的效果。另外，在第一具體實(shí)施例中，由出光面13b射出的平行光束或近平行光束p的寬度w1是大于或等于光感測(cè)模組3的寬度d1的二分之一，即w1≧1/2d1。圖11至15是以w1＝1/2d1的比例繪制。如此一來(lái)，當(dāng)非球面130的出光面13b隨著導(dǎo)光式柵輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)至第一光裸露感測(cè)區(qū)域31及第二光裸露感測(cè)區(qū)域32的位置時(shí)(即，圖14所示的狀態(tài))，平行光束或近平行光束p得以同時(shí)投射于第一光感測(cè)模組31及第二光感測(cè)模組32上。接下來(lái)，請(qǐng)依序參考圖12至15，將針對(duì)導(dǎo)光式柵輪1在轉(zhuǎn)動(dòng)至不同位置時(shí)產(chǎn)生訊號(hào)的詳細(xì)方式進(jìn)行說(shuō)明。

首先，如圖12所示，導(dǎo)光式柵輪1位于第一位置。此時(shí)，光感測(cè)模組3的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二光裸露感測(cè)區(qū)域32分別對(duì)應(yīng)至導(dǎo)光式柵輪1的其中一個(gè)非球面130的第四表面a4及下一個(gè)非球面130的第一表面a1。由于第一表面a1與第四表面a4同為反射面13a，射向第一表面a1與第四表面a4的反射光束r被反射面13a反射，而使分別對(duì)應(yīng)至第四表面a4及第一表面a1的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32未接收光束訊號(hào)，進(jìn)而使光感測(cè)模組3產(chǎn)生[0,0]的信號(hào)。

接著，參考圖13所示，導(dǎo)光式柵輪1旋轉(zhuǎn)至第二位置。光感測(cè)模組3的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二光裸露感測(cè)區(qū)域32分別對(duì)應(yīng)至導(dǎo)光式柵輪1的其中一個(gè)非球面130的第一表面a1及第二表面a2。第一表面a1為反射面13a，因此，射向第一表面a1的反射光束r藉由反射射向?qū)Ч馐綎泡?的內(nèi)部而無(wú)法直接由反射面13a離開(kāi)導(dǎo)光式光柵1。另一方面，射向第二表面a2的反射光束r則通過(guò)非球面130成為平行光束或近平行光束p并射向?qū)?yīng)至第二表面a2的第二裸露感測(cè)區(qū)域32。據(jù)此，光感測(cè)模組3產(chǎn)生[0,1]的信號(hào)。另外，雖然反射光束r也可通過(guò)第三表面a3成為平行光束或近平行光束p并由非球面130射出，第三表面a3并未對(duì)應(yīng)至光感測(cè)模組3的任何一個(gè)裸露感測(cè)區(qū)域而被光柵4阻擋，因此，此部份的成為平行光束或近平行光束p不會(huì)對(duì)光感測(cè)模組所產(chǎn)生的訊號(hào)造成影響。

接下來(lái)，參考圖14所示，導(dǎo)光式柵輪1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至第三位置。光感測(cè)模組3的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二光裸露感測(cè)區(qū)域32分別對(duì)應(yīng)至導(dǎo)光式柵輪1的其中一個(gè)非球面130的第二表面a2及第三表面a3。反射光束r射向非球面130，并通過(guò)由第二表面a2及第三表面a3所構(gòu)成的出光面13b成為平行光束或近平行光束p而離開(kāi)導(dǎo)光式柵輪1。離開(kāi)導(dǎo)光式柵輪1的成為平行光束或近平行光束p同時(shí)射向光感測(cè)模組3的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二光裸露感測(cè)區(qū)域32，因此，光感測(cè)模組3產(chǎn)生[1,1]的信號(hào)。

最后，參考圖15所示，導(dǎo)光式柵輪1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至第四位置。此時(shí)，光感測(cè)模組3的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二光裸露感測(cè)區(qū)域32分別對(duì)應(yīng)至導(dǎo)光式柵輪1的其中一個(gè)非球面130的第三表面a3及第四表面a4。射向第三表面a3的反射光束r通過(guò)第三表面a3成為平行光束或近平行光束p而被第一裸露感測(cè)區(qū)域31接收。然而，由于第四表面a4為反射面13a，直接射向第四表面a4的反射光束r會(huì)由第四表面a4反射，而無(wú)法自第四表面a4離開(kāi)導(dǎo)光式柵輪1。因此，此時(shí)對(duì)應(yīng)于第四表面a4的第二裸露感測(cè)區(qū)域32不會(huì)接收到平行光束或近平行光束p。據(jù)此，在導(dǎo)光式柵輪1位于第四位置時(shí)，光感測(cè)模組3產(chǎn)生[1,0]的信號(hào)。

如上所述，上述導(dǎo)光式柵輪1可在轉(zhuǎn)動(dòng)至每個(gè)位置時(shí)，通過(guò)導(dǎo)光式柵輪1的非球面130中有關(guān)反射面13a及出光面13b的設(shè)計(jì)，更重要的是，配合光感測(cè)模組3中第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32，以及非球面130的尺寸設(shè)計(jì)，可利用單個(gè)非球面130產(chǎn)生2²＝4個(gè)感測(cè)信號(hào)，大幅增加了導(dǎo)光式編碼器e的解析度。

第二具體實(shí)施例

接著，請(qǐng)參閱圖16至20，圖16至19分別為本發(fā)明第二具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器

e的導(dǎo)光式柵輪1在不同位置，即第一位置(1)至第四位置(4)下，平行光束或近平行光束p與光感測(cè)模組3之間相互關(guān)系的局部示意圖，而圖20為此實(shí)施例中光感測(cè)模組接3收光束后產(chǎn)生訊號(hào)的示意圖。

在圖16至19中，光感測(cè)模組3的第一感測(cè)元件31’及第二感測(cè)元件32’由光柵4的第一開(kāi)孔41及第二開(kāi)孔42分別裸露出第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32。第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32被切分成多個(gè)編碼區(qū)，而平行光束或近平行光束p的寬度w2是小于或等于編碼區(qū)的寬度。請(qǐng)參考圖16，第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32分別包含兩個(gè)寬度為1/4d2的編碼區(qū)。

換句話說(shuō)，在第二具體實(shí)施例中，由出光面13b射出的平行光束或近平行光束p的寬度w2是小于或等于由第一感測(cè)元件31’及第二感測(cè)元件32’所構(gòu)成的光感測(cè)模組3的寬度d2的四分之一，即，w2≦1/4d2。圖16至19中是以w2＝1/4d2的比例繪制。另外，此實(shí)施例中的第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32的寬度為平行光束或近平行光束p的寬度w2的兩倍，即，第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32分別具有1/2d2的寬度。再者，第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32是彼此錯(cuò)位，即，第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32在不同水平線h1及h2的方向彼此錯(cuò)位1/4d2的寬度。

首先，如圖16所示，導(dǎo)光式柵輪1位于第一位置(1)。此時(shí)，無(wú)論是第一光裸露感測(cè)區(qū)域31或是第二光裸露感測(cè)區(qū)域32皆未對(duì)應(yīng)到有平行光束或非平行光束p射出的作為出光面13b的第二表面a2及第三表面a3，因此，配合圖20所示，在第一位置(1)時(shí)，光感測(cè)模組3不會(huì)接收到光束訊號(hào)，而產(chǎn)生[0,0]的訊號(hào)。

接著，參考圖17所示，導(dǎo)光式柵輪1旋轉(zhuǎn)至第二位置(2)時(shí)，第一光裸露感測(cè)區(qū)域31是對(duì)應(yīng)于導(dǎo)光式柵輪中作為反射面13a的第一表面a1以及前一個(gè)非球面130的第四表面a4，因此不會(huì)接收到光束訊號(hào)。另外，由導(dǎo)光式柵輪1的第二表面a2及第三表面a3射出的平行光束或近平行光束p射向光感測(cè)模組3，并投射于由第二狹縫42裸露的第二光裸露感測(cè)區(qū)域32的一部分。因此，配合圖20所示，在導(dǎo)光式柵輪1位于第二位置(2)時(shí)，光感測(cè)模組3產(chǎn)生[0,1]的訊號(hào)。

接下來(lái)，參考圖18所示，導(dǎo)光式柵輪1旋轉(zhuǎn)至第三位置(3)。由導(dǎo)光式柵輪1的第二表面a2及第三表面a3射出的平行光束或近平行光束p射向光感測(cè)模組3，并投射于由第一狹縫41裸露的第一光裸露感測(cè)區(qū)域31以及第二狹縫42裸露的第二光裸露感測(cè)區(qū)域32的一部分。因此配合圖20所示，在導(dǎo)光式柵輪1位于第三位置(3)時(shí)，光感測(cè)模組3產(chǎn)生[1,1]的訊號(hào)。

最后，參考圖19所示，導(dǎo)光式柵輪1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至第四位置(4)。此時(shí)，由導(dǎo)光式柵輪1的第二表面a2及第三表面a3射出的平行光束或近平行光束p射向光感測(cè)模組3，并投射于由第一狹縫41裸露的第一光裸露感測(cè)區(qū)域31的一部分。此時(shí)，第二光裸露感測(cè)區(qū)域32是對(duì)應(yīng)于導(dǎo)光式柵輪中作為反射面13a的第四表面a4，以及下一個(gè)非球面130的第一表面a1，因此不會(huì)接收到光束訊號(hào)。因此，配合圖20所示，在導(dǎo)光式柵輪1位于第四位置(4)時(shí)，光感測(cè)模組3產(chǎn)生[1,0]的訊號(hào)。

如上所述，上述導(dǎo)光式柵輪1可在轉(zhuǎn)動(dòng)至每個(gè)位置時(shí)，通過(guò)導(dǎo)光式柵輪1的非球面130中有關(guān)反射面13a及出光面13b的設(shè)計(jì)，并配合光感測(cè)模組3中第一裸露感測(cè)區(qū)域31及第二裸露感測(cè)區(qū)域32，可同時(shí)產(chǎn)生2²＝4個(gè)感測(cè)信號(hào)。具體而言，藉由調(diào)整平行光束或近平行光束p的寬度w2為小于或等于由第一感測(cè)元件31’及第二感測(cè)元件32’所構(gòu)成的光感測(cè)模組3的寬度d2(同時(shí)為非球面凸出部1020的寬度)的四分之一(w2≦1/4d1)，可增加導(dǎo)光式編碼器e的解析度。

第三具體實(shí)施例

接下來(lái)，圖21及22進(jìn)一步例示本發(fā)明第三具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e產(chǎn)生編碼訊號(hào)的示意圖。具體而言，圖21為本發(fā)明第三具體實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的導(dǎo)光式柵輪1在第一位置(1)時(shí)，與平行光束或近平行光束p及光感測(cè)模組3之間相互關(guān)系的局部示意圖，而圖22為圖21所使用的光感測(cè)模組3接收光束后產(chǎn)生訊號(hào)的示意圖。

與先前實(shí)施例不同的是，在此實(shí)施例中，光感測(cè)模組3是由第一感測(cè)元件31’、第二感測(cè)元件32’、第三感測(cè)元件33’及第四感測(cè)元件34’所構(gòu)成，且其等具有相同的寬度d3。透過(guò)光柵4的第一開(kāi)孔41、第二開(kāi)孔42、第三開(kāi)孔43及第四開(kāi)孔44，可分別裸露出相互錯(cuò)位的第一裸露感測(cè)區(qū)域31、第二裸露感測(cè)區(qū)域32、第三裸露感測(cè)區(qū)域33及第四裸露感測(cè)區(qū)域34。第一裸露感測(cè)區(qū)域31、第二裸露感測(cè)區(qū)域32、第三裸露感測(cè)區(qū)域33及第四裸露感測(cè)區(qū)域34被切分成多個(gè)編碼區(qū)，而平行光束或近平行光束p的寬度w3是小于或等于編碼區(qū)的寬度。請(qǐng)參考圖21，上述裸露感測(cè)區(qū)域分別包含四個(gè)寬度為1/8d2的編碼區(qū)。

換句話說(shuō)，于此具體實(shí)施例中，第一裸露感測(cè)區(qū)域31、第二裸露感測(cè)區(qū)域32、第三裸露感測(cè)區(qū)域33及第四裸露感測(cè)區(qū)域34的寬度為1/2d3。另外，第一裸露感測(cè)區(qū)域31、第二裸露感測(cè)區(qū)域32、第三裸露感測(cè)區(qū)域33及第四裸露感測(cè)區(qū)域34在不同水平線h1、h2、h3及h4的方向彼此錯(cuò)位1/8d3的寬度。

由非球面130射出的平行光束或近平行光束p的寬度w3是小于或等于光感測(cè)模組的寬度d3的八分之一，即，w3≦1/8d3。圖21是以w3＝1/8d3的比例繪示。與先前實(shí)施例相同的是，非球面凸出部1020的寬度與光感測(cè)模組3的寬度d3相同。舉例而言，在圖21所顯示的狀態(tài)下，平形光束或近平形光束p投射于光感測(cè)模組3并使光感測(cè)模組3產(chǎn)生[0,0,0,0]的訊號(hào)。在此第三具體實(shí)施例中，光感測(cè)模組3依據(jù)導(dǎo)光式柵輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)位置而產(chǎn)生的訊號(hào)如圖22所示。因此，在此實(shí)施例中，光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e可以產(chǎn)生2³＝8種信號(hào)。

第四具體實(shí)施例

最后，請(qǐng)參考圖23及圖24。圖23為本發(fā)明再另一實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的導(dǎo)光式柵輪在第一轉(zhuǎn)動(dòng)角度下，與反射光束及光感測(cè)模組之間相互關(guān)系的局部示意圖；且圖24為圖23所使用的光感測(cè)模組接收光束后產(chǎn)生訊號(hào)的示意圖。

參考圖23所示，在此具體實(shí)施例中，光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e的光感測(cè)模組3包含平行排列且為長(zhǎng)條狀的第一感測(cè)元件31’、第二感測(cè)元件32’及第三感測(cè)元件33’，由上述感測(cè)元件所構(gòu)成的光感測(cè)模組3的寬度為d4。光柵4的第一開(kāi)孔41a～41d裸露第一感測(cè)元件31’的特定區(qū)域而形成第一裸露感測(cè)區(qū)域31a～31d、第二開(kāi)孔42a、42b裸露第二感測(cè)元件32’的特定區(qū)域而形成第二裸露感測(cè)區(qū)域32a、32b，且第三開(kāi)孔43裸露第三感測(cè)元件33’的特定區(qū)域而形成第三裸露感測(cè)區(qū)域33。各裸露感測(cè)區(qū)域的尺寸如圖所示。

具體而言，第一裸露感測(cè)區(qū)域31a～31d、第二裸露感測(cè)區(qū)域32a、32b及第三裸露感測(cè)區(qū)域33被切分成多個(gè)編碼區(qū)，而平行光束或近平行光束p的寬度w4是小于或等于編碼區(qū)的寬度。請(qǐng)參考圖23，第一裸露感測(cè)區(qū)域31a～31d、第二裸露感測(cè)區(qū)域32a、32b及第三裸露感測(cè)區(qū)域33分別包含四個(gè)、兩個(gè)及一個(gè)寬度為1/8d2的編碼區(qū)。

在此具體實(shí)施例中，平行光束或近平行光束p的寬度w4是小于或等于光感測(cè)模組3的寬度d4的八分之一，即，w4≦1/8d4。如同先前的具體實(shí)施例，非球面凸出部1020的寬度等于光感測(cè)模組3的寬度d4。舉例而言，在圖23所顯示的狀態(tài)下，平形光束或近平形光束p投射于光感測(cè)模組3并使光感測(cè)模組3產(chǎn)生[0,0,0]的訊號(hào)。在此第四具體實(shí)施例中，光感測(cè)模組3依據(jù)導(dǎo)光式柵輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)位置而產(chǎn)生的訊號(hào)如圖24所示。在具體實(shí)施例中，光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e可以產(chǎn)生2³＝8種信號(hào)。

實(shí)施例的可行功效

綜上所述，本發(fā)明的有益效果可以在于，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e，其通過(guò)「每一個(gè)感測(cè)元件具有一裸露感測(cè)區(qū)，多個(gè)感測(cè)元件的多個(gè)裸露感測(cè)區(qū)彼此橫向錯(cuò)位且分別橫向沿著多個(gè)互相平行的不同水平線延伸設(shè)置」的設(shè)計(jì)，可以令投射在光感測(cè)模組3上的平行光束或近平行光束p與多個(gè)感測(cè)元件的裸露感測(cè)區(qū)域相互配合，進(jìn)而在不增加導(dǎo)光式柵輪1的尺寸及非球面凸出部1020的數(shù)量的條件下改良導(dǎo)光式編碼器e的解析度。另外，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)掃描式導(dǎo)光編碼器e更可透過(guò)調(diào)整非球面凸出部1020的頂點(diǎn)曲面的曲率來(lái)調(diào)整平行光束或近平行光束p的光束寬度，或是將齒輪狀結(jié)構(gòu)102的每一個(gè)非球面凸出部1020的寬度設(shè)計(jì)為等于光感測(cè)模組3的寬度，進(jìn)而有助于達(dá)成所欲的解析度。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選可行實(shí)施例，非因此侷限本發(fā)明的專利范圍，所以凡是運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書及圖式內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。