4-1. 光学编码器的构造

光学编码器将旋转位置信息转化为光脉冲信号以对其进行检测。光学编码器由发光元件、光敏元件及码盘（即一个刻有规则的透光和不透光线条的圆盘）组成。当安装在电机转轴上的码盘旋转时，固定住的发光元件发出的光经过码盘，产生透光和不透光的光脉冲。光敏元件检测到这些光脉冲后，转换成数字信号输出。

图4-1 光学编码器的结构示意图

发光元件（LED）

光学编码器中的发光元件大都使用价格低廉的红外LED，但是有时为了抑制光的扩散，会使用波长较短的有色LED。而对于要求高性能、高分辨率的应用，则会使用价格昂贵的激光二极管。

镜片

由于发光元件发出的光是无方向性的扩散光，所以要使用凸透镜将扩散光变成平行光。

码盘

码盘是一个刻有光栅（孔）的圆盘，可对发光元件发出的光进行通透/遮挡处理。面向工业领域的码盘使用抗震动、耐高温高湿的金属材质；面向一般民用产品的码盘使用价格低廉且能大规模生产的树脂材质；而对于要求高精度、高分辨率的应用场景，则使用玻璃材质。另外，为了使光敏元件更好的接收通过码盘传输的透光/不透光信号，有时会在码盘的对侧配置固定光栅。

光敏元件

常见的光敏元件一般是由硅（Si）、锗（Ge）、铟镓（InGaP）等半导体材料制作的光电二极管、光电晶体管。