具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下面将结合附图及实施例，对本发明提供的微位移测量装置200作进一步的详细说明。

请参与图1-4，为本发明提供的一种微位移测量装置200。所述微位移测量装置200包括光栅尺100、图像处理单元110及数据处理单元120。所述图像处理单元110及数据处理单元120可以集成于所述光栅尺100包括的电路板上，也可以位于所述光栅尺100外部。

请参阅图4及图7，所述光栅尺100包括光源10以及依次设置在所述光源10光路上的准直装置20、主光栅30、副光栅40、影像感测芯片50。

所述光源10可以为发光二极管或者激光二极管。在本实施方式中，由于激光二极管发出的光束准直度较高，所以选择的是激光二极管(LD)。

所述准直装置20为透镜或者光纤维，光导管。

请参阅图6及图7，所述主光栅30及副光栅40分别包括第一图案31以及位于所述第一图案31左右两侧的多个第二图案33，所述主光栅30及所述副光栅40两者之一能相对另一个运动发生位移。也即，可以使主光栅30固定，而副光栅40相对主光栅30移动，还可以是副光栅40固定，主光栅30移动。

可以理解，当副光栅40移动时，可以只在所述副光栅40上形成第一图案31即可。

所述光源10发出的光经过所述准直装置20、主光栅30及副光栅40后能在所述影像感测芯片50上形成图像。所述图像处理单元110用于对所述图像进行处理，所述数据处理单元120用于根据所述图像处理单元110处理的结果计算得到位移。

请参阅图8，所述第一图案31与邻近的所述第二图案33之间的间距L1等于每两个相邻的第二图案33之间的间距L2。譬如，间距可以设置为0.01微米。

请参阅图6，以主光栅30为例，所述第一图案31及所述第二图案33共同作为图案部310。所述第一图案31与所述第二图案33之间的间隔、相邻的第二图案33之间的间隔为空白部320。所述图案部310与所述空白部320两者之一能透光，另一者不能透光。也即图案部310透光时，所述空白部320就不透光。图案部310不透光时，所述空白部320就设置为透光。在本实施方式中，是使所述图案部310不透光。对于副光栅40也是如同主光栅30同样设置。如此是为了形成颜色差，使在所述影像感测芯片50上形成容易辨识的图案部310的图像。譬如，所述第一图案31及第二图案33为在所述主光栅30及副光栅40表面涂布黑漆形成。而空白部320则为透光的。可以理解，当主光栅30及副光栅40上只设置有第一图案31时，那就除第一图案31之外的区域全部定义为空白部320。

在本实施方式中，所述第一图案31及第二图案33为在所述主光栅30及所述副光栅40上开设形成的不同形状的凹槽。当第一图案31及第二图案33为凹槽时，黑漆通过印刷形成于所述凹槽的底表面。

所述第一图案31为菱形凹槽、梯形凹槽，三角形凹槽或者圆形凹槽中的任意一种，所述第二图案33为方形凹槽或者圆形凹槽中的一种。在本实施方式中，所述第一图案31为菱形凹槽，菱形凹槽的对角线的长度可以设定为0.012微米。所述第二图案33为方形凹槽。方形凹槽的边长可以设定为0.01微米。

在本实施方式中，所述光栅尺100还包括印刷电路板60。请参阅图4及图5，所述印刷电路板60包括第一线路板62、第二线路板64、垂直连接所述第一线路板62及第二线路板64的可挠曲的连接部66以及与所述第一线路板62连接的延伸部68，所述第一线路板62与第二线路板64正对设置，所述影像感测芯片50设置于所述第一线路板62，所述光源10设置于所述第二线路板64，所述延伸部68设置有电连接器680。所述电连接器680用于实现光栅尺100与外部电子装置之间的信号传输。

在本实施方式中，所述光栅尺100还包括底座70，所述底座70包括上表面71、下表面72、连接所述上表面71与所述下表面72的前侧表面73以及连接所述上表面71、下表面72的左侧面74以及右侧面75。所述上表面71朝向下表面72凹设形成容纳槽701，所述前侧表面73开设形成贯穿孔703，所述贯穿孔703与所述容纳槽701相通，所述第一线路板62设置于所述容纳槽701。请参阅图1，图2，所述印刷电路板60设置于所述底座70时所述延伸部68从所述贯穿孔703中伸出至所述容纳槽701外。所述底座70还包括插槽705，所述插槽705从左侧面74延伸贯穿至右侧面75，所述主光栅30与所述副光栅40均从所述插槽705插设且所述主光栅30及副光栅40的两端均位于所述插槽705外。所述副光栅40可以与所述插槽705位置固定，所述主光栅30相对所述副光栅40移动，当然，所述主光栅30与所述副光栅40还可以分别固定于相对移动的两个物体上。

在本实施方式中，所述光栅尺100还包括设置于所述底座70上的中框80，所述中框80包括朝向所述底座70的第一表面81、相对所述第一表面81的第二表面83以及凸出于所述第二表面83的凸台85，所述中框80开设有位于所述凸台85一侧的条形槽87，所述凸台85中央形成有台阶部89以及位于台阶部89中央的通光孔890，所述通光孔890包括承载台892。所述准直装置20设置于所述承载台892；可挠曲的所述连接部66穿过所述条形槽87以使所述第二线路板64与所述第二表面83间隔设置，所述光源10设置于所述第二线路板64上且位于所述台阶部89，从而，所述光源10发出的光束能通过所述通光孔890传输至所述影像感测芯片50，进而在所述影像感测芯片50上成像。

在本实施方式中，所述光栅尺100还包括盖体90。请参阅图5，所述盖体90包括朝向所述中框80的底表面92，所述底表面92凹设有凹部920，所述盖体90盖设于所述中框80，所述第二线路板64收容于所述凹部920。

请参阅图1，所述盖体90上可以嵌入设置显示屏130，所述数据处理单元120处理的位移通过电性连接或者无线传输的方式将计算结果传输至显示屏130，所述显示屏130用来显示所述数据处理单元120计算得到的位移，从而，方便从所述显示屏130上读取位移的数值。

综上所述，本发明提供的微位移测量装置200，由于包括主光栅30及副光栅40，在使用时，使主光栅30及副光栅40分别固定于相对移动的两个部件上，当主光栅30相对副光栅40移动时，所述光源10发出的光经过准直装置20、主光栅30及副光栅40后能在所述影像感测芯片50上形成图像。在初始位置时，主光栅30的第一图案31与副光栅40的第一图案31是对齐的，如图8的P1图像所示。当主光栅30与副光栅发生位移时，主光栅30的第一图案31与副光栅40的第一图案31就会错开，如图8的P2图像所示,主光栅30的第一图案31与副光栅40的第一图案31之间的距离就代表发生的位移,两个所述第一图案31之间的所有第二图案33及所有间隔之和就是所述位移。其中，图8的两张图像为了清楚显示第一图案31及第二图案33均省略了图像中的像素点，实际上两张图像均布满了像素点。所述数据处理单元120中建立有图像的像素与图案之间的比例关系，所述图像处理单元110能判断所述图像中主光栅30的第一图案31与副光栅40的第一图案31之间包括多少像素，从而即可得到主光栅30的第一图案31与副光栅40的第一图案31之间的像素数量，所述数据处理单元120用于根据所述图像处理单元110处理的像素数量计算得到所述位移，并将所述位移显示在所述显示屏130。如此，无需设置光探测器接收明暗条纹，克服了电磁波对信号的干扰，提高了微位移测量的准确度。

可以理解的是，以上实施例仅用来说明本发明，并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本发明权利要求的保护范围之内。