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JP2000074693A - Rotational displacement information detection device - Google Patents

Rotational displacement information detection device

Info

Publication number
JP2000074693A
JP2000074693A JP10263946A JP26394698A JP2000074693A JP 2000074693 A JP2000074693 A JP 2000074693A JP 10263946 A JP10263946 A JP 10263946A JP 26394698 A JP26394698 A JP 26394698A JP 2000074693 A JP2000074693 A JP 2000074693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
disk
unit
rotation axis
positioning
displacement information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10263946A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Kato
成樹 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10263946A priority Critical patent/JP2000074693A/en
Publication of JP2000074693A publication Critical patent/JP2000074693A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクの回転軸方向及び回転軸方向と直交
する方向にディスクユニットを簡易に、かつ高精度に位
置決めして本体ユニットに組み付けることのできる回転
変位情報検出装置を提供すること。 【解決手段】 本体ユニット102に3つの位置決め部
11a,11b,11cを略コの字状に備える位置決め
部材11を取り外し可能に固定し、位置決め部材11の
3つの位置決め部11a,11b,11cのうちの2つ
の位置決め部11a,11bを用いてディスクユニット
101をディスク3の回転軸方向と直交する方向(X方
向とは反対方向)に位置決めし、位置決め部材11の3
つの位置決め部11a,11b,11cを用いてディス
クユニット101をディスク3の回転軸方向(Z方向)
に位置決めする。
(57) [Problem] To provide a rotation displacement information detecting device that can easily and accurately position a disk unit in a direction of a rotation axis of a disk and a direction orthogonal to the direction of the rotation axis and assemble the disk unit with a main unit. To do. SOLUTION: A positioning member 11 provided with three positioning portions 11a, 11b, 11c in a substantially U-shape in a main body unit 102 is detachably fixed, and among the three positioning portions 11a, 11b, 11c of the positioning member 11, The disk unit 101 is positioned in the direction orthogonal to the rotation axis direction of the disk 3 (the direction opposite to the X direction) by using the two positioning portions 11a and 11b.
The disk unit 101 is rotated using the three positioning portions 11a, 11b, 11c in the direction of the rotation axis of the disk 3 (Z direction).
Position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転変位情報検出
装置に関し、例えば、相対的に回転移動するメインスケ
ール(ディスク)の放射格子とインデックススケール
(平面基板)の放射格子に光束を照射し、そこから得ら
れる位相、又は強度変調された信号光を検出して、前記
メインスケールとインデックススケールとの相対的な回
転変位情報や原点位置などの回転変位情報を検出するロ
ータリーエンコーダに好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotational displacement information detecting device, for example, by irradiating a luminous flux to a radiation grating of a main scale (disk) and a radiation grating of an index scale (flat substrate) that relatively rotate and move. It is suitable for a rotary encoder that detects a phase obtained therefrom, or intensity-modulated signal light, and detects rotational displacement information such as relative rotational displacement information or the origin position of the main scale and the index scale. is there.

【0002】特に、光源手段、受光手段及びインデック
ススケールを配置固定する本体ユニットとメインスケー
ルを配置固定するディスクユニットが別体になってい
る、所謂、組込タイプのロータリーエンコーダに関す
る。
In particular, the present invention relates to a so-called built-in type rotary encoder in which a main body unit for arranging and fixing light source means, a light receiving means and an index scale and a disk unit for arranging and fixing a main scale are separate bodies.

【0003】[0003]

【従来の技術】周知のとおり、物体の相対的な回転変位
情報(変位量、速度、加速度など)を高精度に測定する
ための装置として、ロータリーエンコーダが多く利用さ
れている。この種のロータリーエンコーダには、一般
に、回転変位情報の絶対位置情報を計算するために原点
情報を検出する原点検出機能が付加されている。
2. Description of the Related Art As is well known, a rotary encoder is often used as a device for measuring relative rotational displacement information (displacement, speed, acceleration, etc.) of an object with high accuracy. This kind of rotary encoder is generally provided with an origin detection function for detecting origin information in order to calculate absolute position information of rotational displacement information.

【0004】図5に原点検出機能付きのロータリーエン
コーダの概要を示す。このロータリーエンコーダは、回
転変位情報を次のようにして検出している。即ち、相対
移動するディスクハブ8に固定したディスク(メインス
ケール)3上に透過・非透過(又は反射・非反射)の繰
り返し放射格子パターン4を記録しておき、固定の平面
基板(インデックススケール)5にも等しいピッチでか
つ互いに空間的に位相を90度ずらした放射格子パター
ン5A,5Bを記録しておき、両者を所定の間隔(ギャ
ップ)を隔てて重ね合わせてから双方にLED1よりコ
リメータレンズ2を介して平行光束を照射する。
FIG. 5 shows an outline of a rotary encoder having an origin detecting function. This rotary encoder detects rotational displacement information as follows. That is, a repetitive transmission / non-transmission (or reflection / non-reflection) radiation grating pattern 4 is recorded on a disk (main scale) 3 fixed to a disk hub 8 which moves relatively, and a fixed planar substrate (index scale) is recorded. Radiation grating patterns 5A and 5B are recorded at a pitch equal to 5 and spatially shifted by 90 degrees from each other, and are superimposed at a predetermined interval (gap). 2 irradiates a parallel light beam.

【0005】このとき、ディスク3の移動によって両者
のパターンの一致の具合いに応じて透過光量が周期的に
変化する。このときの変化量をセンサー基板9に設けた
対応する受光素子6(6A,6B)により検出して電気
的な正弦波状のインクリメンタル信号(A相信号、B相
信号)を得、その正弦信号を更に2値化回路により変換
して矩形波状のインクリメンタル信号(A相信号、B相
信号)を得ている。こうしてモータ等の回転軸7の回転
変位情報を検出している。
At this time, the amount of transmitted light changes periodically depending on the degree of coincidence between the two patterns due to the movement of the disk 3. The amount of change at this time is detected by the corresponding light receiving element 6 (6A, 6B) provided on the sensor substrate 9 to obtain an electric sine wave incremental signal (A-phase signal, B-phase signal). Further, the signal is converted by a binarization circuit to obtain a rectangular wave incremental signal (A-phase signal, B-phase signal). Thus, the rotational displacement information of the rotating shaft 7 such as a motor is detected.

【0006】また、上記ロータリーエンコーダは、原点
情報を次のようにして検出している。即ち、相対移動す
るディスク3上に透過・非透過(又は反射・非反射)の
原点パターン4Zを記録しておき、固定の平面基板5に
も同じ原点パターン5Zを記録しておき、両者を所定の
間隔(ギャップ)を隔てて重ね合わせてから双方にLE
D1よりコリメータレンズ2を介して平行光束を照射す
る。
Further, the rotary encoder detects the origin information as follows. That is, a transmissive / non-transmissive (or reflective / non-reflective) origin pattern 4Z is recorded on the relatively moving disk 3, and the same origin pattern 5Z is recorded on the fixed flat substrate 5 so that both are predetermined. Are overlapped at an interval (gap) of
D1 irradiates a parallel light beam through the collimator lens 2.

【0007】このとき、ディスク3の移動によって両者
のパターンが完全に一致した瞬間に最大の透過光量とな
るようなパルス状信号光を得る。このパルス状信号光を
センサー基板9に設けた受光素子6(6Z)により検出
して原点信号を得、その原子信号を2値化回路により変
換して矩形波状の原点信号を得ている。
At this time, a pulse-like signal light having a maximum transmitted light amount is obtained at the moment when the two patterns are completely matched by the movement of the disk 3. The pulse signal light is detected by the light receiving element 6 (6Z) provided on the sensor substrate 9 to obtain an origin signal, and the atomic signal is converted by a binarization circuit to obtain a rectangular wave origin signal.

【0008】このように、原点検出機能付きのロータリ
ーエンコーダは、インクリメンタル信号の検出原理も原
点信号の検出原理もディスク3と平面基板5の重なり具
合いの変化による透過光量の変調効果を利用している。
As described above, the rotary encoder with the origin detection function utilizes both the principle of detecting the incremental signal and the principle of detecting the origin signal by using the modulation effect of the amount of transmitted light due to the change in the degree of overlap between the disk 3 and the flat substrate 5. .

【0009】[0009]

【発明が解決しようする課題】上述の如き構成のロータ
リーエンコーダにあっては、近年、変位情報の検出に高
分解能と小型化が求められている。とくに小型化の要求
は単にエンコーダ本体の大きさのみならず、被検出物体
としてのモータ等の回転体にエンコーダを取り付けた後
の軸長方向の長さの短縮が求められている。
In the rotary encoder having the above-described configuration, in recent years, high resolution and miniaturization have been demanded for detecting displacement information. In particular, the demand for miniaturization is not only the size of the encoder body but also the shortening of the length in the axial direction after the encoder is mounted on a rotating body such as a motor as a detected object.

【0010】そこで、エンコーダ自身は回転軸を独自に
持たずにモータ等の回転軸へディスクを直接取り付けて
から、さらにエンコーダ本体をモータハウジングに組付
けるける、いわゆる「組込みタイプ」のロータリーエン
コーダが要求されている。すなわち、このロータリーエ
ンコーダは、ディスクを配置固定するディスクユニット
と、LED、平面基板および受光素子を配置固定するエ
ンコーダ本体(検出ヘッド)と、を空間的に分離できる
2部品から構成されている。
Therefore, there is a need for a so-called "built-in type" rotary encoder, in which the encoder itself does not have its own rotating shaft, and a disk is directly attached to the rotating shaft of a motor or the like, and then the encoder body is further assembled to the motor housing. Have been. That is, this rotary encoder is composed of two parts that can spatially separate a disk unit for arranging and fixing a disk, and an encoder body (detection head) for arranging and fixing LEDs, a flat substrate, and a light receiving element.

【0011】しかしながら、この種のロータリーエンコ
ーダは、ディスクが小型(小径)かつ高分解能になる
と、ディスク上の放射状格子及び平面基板上の放射状格
子のピッチが微細になり、ディスク上の放射状格子と平
面基板上の放射状格子との相対的な位置ずれ(格子と格
子の間のアジマスずれ)によって信号出力が劣化しやす
くなる。このため、ユーザー自身がエンコーダと回転軸
の位置合わせ等を行う上記組み込み式エンコーダにおい
ては、ディスクユニットとエンコーダ本体を高精度に位
置決めすることが難しいという問題があった。
However, in this type of rotary encoder, when the disk is small (small diameter) and has high resolution, the pitch of the radial grating on the disk and the radial grating on the flat substrate becomes fine, and the radial grating on the disk and the radial grating on the flat substrate become fine. The signal output is likely to be degraded due to a relative positional deviation (azimuth deviation between the lattices) from the radial lattice on the substrate. For this reason, in the above-mentioned built-in encoder in which the user himself / herself aligns the rotary shaft with the encoder, there is a problem that it is difficult to position the disk unit and the encoder body with high accuracy.

【0012】本発明は、上記実情に鑑みて為されたもの
であって、エンコーダ本体にディスクユニットを組み付
ける際に、ディスクの回転軸方向及び回転軸方向と直交
する方向にディスクユニットを簡易に、かつ高精度に位
置決めして本体ユニットに組み付けることのできる回転
変位情報検出装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and when the disk unit is assembled to the encoder main body, the disk unit can be simply arranged in the direction of the rotation axis of the disk and in a direction orthogonal to the direction of the rotation axis. Another object of the present invention is to provide a rotational displacement information detecting device that can be positioned with high precision and assembled to a main unit.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の回転変位情報検
出装置は、 (1):光源手段からの光束を相対的に回転するディス
ク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板上の放
射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受けた光
束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を利用し
て該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位情報を
検出する回転変位情報検出装置において、該光源手段、
該平面基板及び該受光手段を固定配置する本体ユニット
と該ディスクを固定配置するディスクユニットとが別体
に構成され、該本体ユニットに3つの位置決め部を備え
る位置決め部材を取り外し可能に固定し、該位置決め部
材の3つの位置決め部のうちの2つの位置決め部に該デ
ィスクの回転軸方向と直交する方向で略V字をなすよう
該ディスクユニットを当接させて該ディスクユニットを
該ディスクの回転軸方向と直交する方向に位置決めし、
該位置決め部材の3つの位置決め部を該ディスクの回転
軸方向で該ディスクユニットと該本体ユニットに当接さ
せて該ディスクユニットを該ディスクの回転軸方向に位
置決めしていることを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a rotational displacement information detecting apparatus comprising: (1) a radiation grating on a disk which relatively rotates a light beam from a light source means and a radiation on a flat substrate opposed to the disk; And a light beam modulated by the two radiation gratings is received by a light receiving means, and information on a relative rotational displacement between the disk and the flat substrate is detected using a signal from the light receiving means. The light source means,
A main body unit for fixedly arranging the flat substrate and the light receiving means and a disk unit for fixedly arranging the disk are formed separately, and a positioning member having three positioning portions is detachably fixed to the main body unit; The disk unit is brought into contact with two of the three positioning portions of the positioning member so as to form a substantially V-shape in a direction orthogonal to the rotation axis direction of the disk, and the disk unit is moved in the rotation axis direction of the disk. Position in the direction perpendicular to
The three positioning portions of the positioning member are brought into contact with the disk unit and the main unit in the direction of the rotation axis of the disk to position the disk unit in the direction of the rotation axis of the disk.

【0014】また、 (1−2):光源手段からの光束を相対的に回転するデ
ィスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板上
の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受け
た光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を利
用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位情
報を検出する回転変位情報検出装置において、該光源手
段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する本体ユニ
ットと該ディスクを固定配置するディスクハブを備える
ディスクユニットとが別体に構成され、該本体ユニット
に3つの位置決め部を備える位置決め部材を取り外し可
能に固定し、該位置決め部材の3つの位置決め部のうち
の2つの位置決め部に該ディスクの回転軸方向と直交す
る方向で略V字をなすよう該ディスクユニットのディス
クハブを当接させて該ディスクユニットを該ディスクの
回転軸方向と直交する方向に位置決めし、該位置決め部
材の3つの位置決め部を該ディスクの回転軸方向で該デ
ィスクハブと該本体ユニットに当接させて該ディスクユ
ニットを該ディスクの回転軸方向に位置決めしているこ
とを特徴としている。
(1-2): a light beam from the light source means is guided to a radiation grating on a relatively rotating disk and to a radiation grating on a flat substrate opposed to the disk, and the two radiation gratings In a rotational displacement information detecting device that receives a modulated light beam by a light receiving unit and detects relative rotational displacement information between the disk and the flat substrate using a signal from the light receiving unit, the light source unit includes: A disk unit having a disk hub for fixing and arranging the flat substrate and the light receiving means and a disk hub for fixing and arranging the disk are formed separately, and a positioning member having three positioning portions in the main unit is detachable. The disk unit is fixed so that two of the three positioning parts of the positioning member are substantially V-shaped in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the disk. The disk unit is positioned in a direction perpendicular to the direction of the rotation axis of the disk by abutting the disk hub, and the three positioning portions of the positioning member abut on the disk hub and the main unit in the direction of the rotation axis of the disk. Thus, the disk unit is positioned in the rotation axis direction of the disk.

【0015】また、 (1−3):光源手段からの光束を相対的に回転するデ
ィスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板上
の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受け
た光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を利
用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位情
報を検出する回転変位情報検出装置において、該光源手
段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する本体ユニ
ットと該ディスクを固定配置するディスクハブを備える
ディスクユニットとが別体に構成され、該ディスクハブ
に軸を取り付け、該本体ユニットに3つの位置決め部を
備える位置決め部材を取り外し可能に固定し、該位置決
め部材の3つの位置決め部のうちの2つの位置決め部に
該ディスクの回転軸方向と直交する方向で略V字をなす
よう該ディスクハブの軸を当接させて該ディスクユニッ
トを該ディスクの回転軸方向と直交する方向に位置決め
し、該位置決め部材の3つの位置決め部を該ディスクの
回転軸方向で該ディスクハブと該本体ユニットに当接さ
せて該ディスクユニットを該ディスクの回転軸方向に位
置決めしていることを特徴としている。
(1-3): A light beam from the light source means is guided to a radiation grating on a relatively rotating disk and a radiation grating on a flat substrate opposed to the disk, and the light beams are guided by the two radiation gratings. In a rotational displacement information detecting device that receives a modulated light beam by a light receiving unit and detects relative rotational displacement information between the disk and the flat substrate using a signal from the light receiving unit, the light source unit includes: The main body unit for fixedly arranging the flat substrate and the light receiving means and a disk unit having a disk hub for fixing and arranging the disk are formed separately, and a shaft is attached to the disk hub, and three positioning portions are attached to the main body unit. And a positioning member having a substantially V-shape is formed on two of the three positioning portions of the positioning member in a direction orthogonal to the rotation axis direction of the disk. The disk unit is positioned in the direction perpendicular to the rotation axis direction of the disk by bringing the shaft of the disk hub into contact with the disk hub, and the three positioning portions of the positioning member are aligned with the disk hub in the rotation axis direction of the disk. The disk unit is positioned in the rotation axis direction of the disk by abutting on the main unit.

【0016】特に、 (1−4):前記(1)乃至(1−3)の回転変位情報
検出装置において、前記位置決め部材の3つの位置決め
部は略コの字状に形成されていることを特徴としてい
る。
In particular, (1-4): In the rotational displacement information detecting device of (1) to (1-3), the three positioning portions of the positioning member are formed in a substantially U-shape. Features.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】[実施形態例1]図1は本実施形
態に係る回転変位情報検出装置の要部概要図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 is a schematic view of a main part of a rotational displacement information detecting device according to the present embodiment.

【0018】本実施形態は、いわゆる組み込み式のロー
タリーエンコーダ(以下、エンコーダと記す)を示し、
図1の(B)に示すように、ディスクユニット101と
本体ユニット102を基本構成ユニットとして備えてい
る。本実施形態に係るエンコーダは、回転軸を有してお
らず、後述するようにユーザー(測定者)が被検出物体
としてのモータ等の回転軸17をディスクユニット10
1に直接取り付けるようになっている(図2参照)。
This embodiment shows a so-called built-in type rotary encoder (hereinafter referred to as an encoder).
As shown in FIG. 1B, a disk unit 101 and a main unit 102 are provided as basic constituent units. The encoder according to the present embodiment does not have a rotating shaft, and a user (measurer) attaches a rotating shaft 17 such as a motor as an object to be detected to the disk unit 10 as described later.
1 (see FIG. 2).

【0019】ディスクユニット101は、ディスク(メ
インスケール)3と該ディスク3に一体的に固定された
ディスクハブ8とから成っている。ディスク3は、例え
ば半径8〜12mmのドーナツ状の領域に2500本程
度の透過と不透過のスリットより成る放射状の振幅格子
(放射格子)4と該振幅格子4とは異なる周上に原点位
置検出用の振幅格子4Zをそれぞれ記録して、これによ
りメインスケールを構成している。ディスクハブ8には
ディスクユニット101と本体ユニット102との組み
立ての際に、ダミー回転軸7が穴8bに挿入されてネジ
止めされるが、このダミー回転軸7は組み立てが完了し
た後にディスクハブ8より取り除かれる。
The disk unit 101 comprises a disk (main scale) 3 and a disk hub 8 integrally fixed to the disk 3. The disk 3 has, for example, a radial amplitude grating (radiation grating) 4 composed of about 2500 transmission and non-transmission slits in a donut-shaped area having a radius of 8 to 12 mm, and an origin position detection on a different circumference from the amplitude grating 4. The amplitude scales 4Z are respectively recorded to form a main scale. When assembling the disk unit 101 and the main body unit 102, the dummy rotary shaft 7 is inserted into the hole 8b and screwed to the disk hub 8, and the dummy rotary shaft 7 is attached to the disk hub 8 after the assembly is completed. More removed.

【0020】本体ユニット102は、LED(発光素
子)1、コリメータレンズ2、平面基板(インデックス
ケール)5、センサー(受光素子)6、センサー基板9
及びベース部材15より成っている。そして、LED1
とコリメータレンズ2により光源手段としての一要素が
構成されており、コリメータレンズ2がLED1からの
光束を平行光束としてディスク3を照射するようになっ
ている。前記LED1、コリメータレンズ2、平面基板
5、センサー6及びセンサー基板9はそれぞれベース部
材15に所定の位置で固定されている。
The main unit 102 includes an LED (light emitting element) 1, a collimator lens 2, a flat board (index scale) 5, a sensor (light receiving element) 6, and a sensor board 9.
And a base member 15. And LED1
The collimator lens 2 and the collimator lens 2 constitute one element as light source means, and the collimator lens 2 irradiates the disk 3 with the light beam from the LED 1 as a parallel light beam. The LED 1, the collimator lens 2, the flat substrate 5, the sensor 6, and the sensor substrate 9 are fixed to a base member 15 at predetermined positions.

【0021】平面基板5は、ディスクユニット101の
ディスク3と対向配置されており、その面上に後述する
振幅格子5A,5B,5Zがそれぞれ記録されてインデ
ックススケールを形成している。平面基板5の面上に
は、ディスク3の振幅格子4と等ピッチで互いに空間的
に90度ずらした放射状の振幅格子(放射格子)5A,
5Bが記録されている。これらの振幅格子5A,5B
は、ディスク3の振幅格子4と重なり合ったときに透過
光が最大となり、1/2ピッチずれて重なり合ったとき
に透過光が最小となるようにLED1からの光束を光変
調する。そして、振幅格子5A,5Bを通過した光束を
センサー6が受光することによってインクリメンタル信
号(A相信号、B相信号)を得るようになっている。
The flat substrate 5 is arranged to face the disk 3 of the disk unit 101, and amplitude gratings 5A, 5B, 5Z to be described later are recorded on its surface to form an index scale. On the plane of the plane substrate 5, radial amplitude gratings (radiation gratings) 5A, which are spatially shifted 90 degrees from each other at the same pitch as the amplitude grating 4 of the disk 3,
5B is recorded. These amplitude gratings 5A, 5B
Modulates the luminous flux from the LED 1 so that the transmitted light is maximized when overlapping with the amplitude grating 4 of the disk 3 and is minimized when overlapping with a ピ ッ チ pitch shift. Then, the sensor 6 receives a light beam that has passed through the amplitude gratings 5A and 5B, so that an incremental signal (A-phase signal, B-phase signal) is obtained.

【0022】また、平面基板5の面上には、上述の振幅
格子5A,5Bの他に被検出物体の回転の原点位置信号
(Z相信号)を得るための振幅格子5Zが記録されてい
る。この振幅格子5Zは、ディスク3上の振幅格子4Z
に対し格子幅以上ずれたときに透過光が少なくなるよう
にLED1からの光束を光変調する。そして、振幅格子
5Zを通過した光束をセンサー6が受光することによっ
て原点位置信号を得るようになっている。
On the surface of the flat substrate 5, an amplitude grating 5Z for obtaining an origin position signal (Z-phase signal) of the rotation of the detected object is recorded in addition to the amplitude gratings 5A and 5B. . This amplitude grating 5Z is the same as the amplitude grating 4Z on the disk 3.
The light flux from the LED 1 is light-modulated so that the transmitted light is reduced when it is shifted by more than the grating width. The sensor 6 receives the light beam that has passed through the amplitude grating 5Z to obtain an origin position signal.

【0023】センサー6はセンサー基板9に設けられて
おり、A相信号検出用、B相信号検出用、Z相信号検出
用の3つのセンサー6A,6B,6Zをそれぞれ有して
いる。
The sensor 6 is provided on a sensor substrate 9 and has three sensors 6A, 6B, and 6Z for detecting an A-phase signal, detecting a B-phase signal, and detecting a Z-phase signal, respectively.

【0024】次に、本実施形態のエンコーダにおける回
転軸の回転変位情報の検出方法について説明する。
Next, a method of detecting the rotational displacement information of the rotary shaft in the encoder according to the present embodiment will be described.

【0025】本実施形態のエンコーダは、LED1から
の光束をコリメータレンズ2で平行光束にしてディスク
3のインクリメンタル信号(A相信号、B相信号)検出
用の振幅格子4と原点信号(Z相信号)検出用の振幅格
子4Zを照明する。
The encoder of this embodiment converts the light beam from the LED 1 into a parallel light beam by the collimator lens 2 and an amplitude grating 4 for detecting an incremental signal (A-phase signal, B-phase signal) of the disk 3 and an origin signal (Z-phase signal). ) Illuminate the amplitude grating 4Z for detection.

【0026】これにより、振幅格子4と振幅格子5Aを
透過した光束をセンサー6Aで受光してA相信号を得、
振幅格子4と振幅格子5Bを透過した光束をセンサー6
Bで受光してB相信号を得、振幅格子4Zと振幅格子5
Zを透過した光束をセンサー6Zで受光してZ相信号を
得るようになっている。
As a result, the light flux transmitted through the amplitude grating 4 and the amplitude grating 5A is received by the sensor 6A, and an A-phase signal is obtained.
The light transmitted through the amplitude grating 4 and the amplitude grating 5B is detected by the sensor 6
B is received and a B-phase signal is obtained.
The light flux transmitted through Z is received by the sensor 6Z to obtain a Z-phase signal.

【0027】即ち、センサー6A,6Bはディスク3と
平面基板5が振幅格子4の1ピッチだけ相対的に移動し
た時に1周期の光量変化を検出して、互いに位相が90
度ずれたインクリメンタル信号(A相信号、B相信号)
を出力する。こうしてセンサー6A,6Bが出力したア
ナログ信号は2値化されてA相矩形波信号、B相矩形波
信号とされ、これらA相矩形波信号とB相矩形波信号を
計数して被検出物体の回転軸の回転変位情報を得る。計
数の仕方は、例えばA相信号が”L”から”H”になっ
た時に、B相信号の状態が”H”ならカウント値に
「1」を加算し、B相信号の状態が”L”ならカウント
値から「1」を減算するようにしている。
That is, the sensors 6A and 6B detect a change in the amount of light in one cycle when the disk 3 and the plane substrate 5 move relative to each other by one pitch of the amplitude grating 4, and have a phase of 90 degrees.
Incremental signals shifted by degrees (A-phase signal, B-phase signal)
Is output. The analog signals output from the sensors 6A and 6B are binarized into an A-phase rectangular wave signal and a B-phase rectangular wave signal. The A-phase rectangular wave signal and the B-phase rectangular wave signal are counted, and the detected object is detected. Obtain rotation displacement information of the rotating shaft. For example, when the A-phase signal changes from “L” to “H”, if the state of the B-phase signal is “H”, “1” is added to the count value, and the state of the B-phase signal is “L”. If "", "1" is subtracted from the count value.

【0028】また、センサー6Zからは同ディスク3の
相対回転移動に伴って1つの大きな山型の波形の両側に
幾つかの小さな山型の波形が出力される。大きな山型の
波形の半値幅はほぼ振幅格子4Zと振幅格子5Zのスリ
ットの幅相当分に回転と一致する。そこで、この信号を
1/2レベルで2値化して矩形波状のZ相信号を得る。
このZ相矩形波信号の幅は振幅格子5Zのスリットの幅
相当分の回転と一致している。更に、この原点信号(Z
相信号)を基準としてインクリメンタル信号(A相信
号、B相信号)を計数するために、インクリメンタル信
号(A相信号)と原点信号(Z相信号)とを同期させて
いる。即ち、Z相信号の立ち上がり、立ちがりのタイミ
ングと、A相信号の立ち上がり、立ちがりのタイミング
とを完全に一致させている。かゝる同期処理を詳述すれ
ば、前述のとおりZ相信号の信号幅は振幅格子5Zのス
リット幅の回転分でほぼ決まるため、振幅格子5Zのス
リット幅を振幅格子4の1ピッチの回転相当分に合わせ
ておき、Z相信号の幅をA相信号の”H”レベルの幅の
2倍にしている。そして、ディスク3上の振幅格子4、
平面基板5上の振幅格子5A,5B、ディスク3上及び
平面基板5上の振幅格子4Z,5Zのそれぞれの記録位
置を適切な位置に設定することにより、Z相信号の矩形
波信号の”H”レベルのなかにA相信号の矩形波信号
の”H”レベルの1つが完全に(中央に)含ませるよう
にしている。その後はA相信号とZ相信号を論理処理
(AND)することにより、完全にA相信号と同期した
原点信号(Z相信号)得るようにしている。
Further, several small mountain-shaped waveforms are output from the sensor 6Z on both sides of one large mountain-shaped waveform in accordance with the relative rotational movement of the disk 3. The half-value width of the large mountain-shaped waveform substantially coincides with the rotation corresponding to the width of the slits of the amplitude gratings 4Z and 5Z. Therefore, this signal is binarized at a レ ベ ル level to obtain a rectangular Z-phase signal.
The width of the Z-phase rectangular wave signal coincides with the rotation corresponding to the width of the slit of the amplitude grating 5Z. Further, the origin signal (Z
The incremental signal (A-phase signal) and the origin signal (Z-phase signal) are synchronized to count the incremental signals (A-phase signal and B-phase signal) based on the phase signal). That is, the rising and falling timings of the Z-phase signal are completely matched with the rising and falling timings of the A-phase signal. If the synchronization processing is described in detail, the signal width of the Z-phase signal is substantially determined by the rotation of the slit width of the amplitude grating 5Z as described above. The width of the Z-phase signal is set twice as large as the width of the "H" level of the A-phase signal. Then, the amplitude grating 4 on the disk 3,
By setting the recording positions of the amplitude gratings 5A and 5B on the plane substrate 5 and the amplitude gratings 4Z and 5Z on the disk 3 and the plane substrate 5 at appropriate positions, the "H" of the rectangular wave signal of the Z-phase signal is set. One of the "H" levels of the rectangular wave signal of the A-phase signal is completely (centered) included in the "level". Thereafter, the A-phase signal and the Z-phase signal are logically processed (AND) to obtain an origin signal (Z-phase signal) completely synchronized with the A-phase signal.

【0029】このように2種類の信号(インクリメンタ
ル信号及び原点信号)を検出するエンコーダは、組み立
て時の簡略化を図るため、前述したように、ディスク3
をディスクハブ8に一体的に固定してディスクユニット
101を構成し、更にLED1、コリメータレンズ2、
平面基板5、センサー6及びセンサー基板9をベース部
材15に装着して本体ユニット102を構成している。
そして、ディスク3上の振幅格子4及び原点検出用の振
幅格子4Zを1つのLED1により一括して照明し、さ
らに同一の平面基板5上に振幅格子5A,5Bと原点検
出用の振幅格子5Zを並列的に記録すると共に、同一の
センサー基板9にインクリメンタル信号及び原点信号を
検出するセンサー6A,6B,6Zを並列的に配置する
ようにしている。
As described above, the encoder for detecting two kinds of signals (incremental signal and origin signal) is provided on the disk 3 to simplify the assembling.
Are integrally fixed to a disk hub 8 to form a disk unit 101, and furthermore, an LED 1, a collimator lens 2,
The main body unit 102 is configured by mounting the flat substrate 5, the sensor 6, and the sensor substrate 9 on the base member 15.
Then, the amplitude grating 4 on the disk 3 and the amplitude grating 4Z for detecting the origin are collectively illuminated by one LED 1, and the amplitude gratings 5A and 5B and the amplitude grating 5Z for detecting the origin are further formed on the same plane substrate 5. In addition to recording in parallel, sensors 6A, 6B and 6Z for detecting an incremental signal and an origin signal are arranged in parallel on the same sensor substrate 9.

【0030】上述の如く構成された本実施形態のエンコ
ーダは、製品梱包時に、図1に示すようにディスクユニ
ット101と本体ユニット102を後述の位置決め部材
を用いて固定する。このとき、エンコーダが検出するA
相信号とZ相信号の同期を採るためには、ディスク(メ
インスケール)3の偏心と平面基板(インデックススケ
ール)5の位置ズレのX軸成分を抑える必要がある。こ
こで、例えばメインスケールとして、半径8〜12mm
のドーナツ状の領域に2500本の振幅格子4を記録し
たディスク3を使用すると(図2参照)、被検出物体の
回転変位の検出精度上、X方位のズレを21μm以下に
抑える必要があり、このズレは全方位で一番きつい値で
ある。
In the encoder of the present embodiment configured as described above, the disk unit 101 and the main unit 102 are fixed using a positioning member described later when packing the product, as shown in FIG. At this time, A
In order to synchronize the phase signal and the Z-phase signal, it is necessary to suppress the eccentricity of the disk (main scale) 3 and the X-axis component of the displacement of the plane substrate (index scale) 5. Here, for example, as a main scale, a radius of 8 to 12 mm
When the disk 3 on which 2,500 amplitude gratings 4 are recorded in the donut-shaped area is used (see FIG. 2), it is necessary to suppress the deviation of the X direction to 21 μm or less in the detection accuracy of the rotational displacement of the detected object. This deviation is the sharpest value in all directions.

【0031】本実施形態では、ディスクユニット101
と本体ユニット102とを後述する位置決め部材11を
用いて組み立てることにより上記X方位のズレを抑えて
いる。
In this embodiment, the disk unit 101
The displacement in the X direction is suppressed by assembling the main unit 102 and the positioning unit 11 described later.

【0032】位置決め部材11は、図1の(A)に示す
ように、ディスク3の回転軸方向(Z方向)と直交する
平面(X−Y平面)においてコの字状の形態を呈する形
状に形成された3つの位置決め部としての3つの棒状部
材11a,11b,11cと、これらの3つの棒状部材
11a,11b,11cのうち中央に位置する棒状部材
11aに設けられた固定部材11dとから構成されてい
る。以下、コの字状の3つの棒状部材11a,11b,
11cのうち、固定部材11dに連結している中央の棒
状部材11aを第一の棒状部材と称し、該第一の棒状部
材11aに連なる一方の棒状部材11bを第二の棒状部
材と称し、該第一の棒状部材11aに連なる他方の棒状
部材11cを第三の棒状部材と称する。固定部材11d
は第一の棒状部材11aの略中央に設けられてディスク
3の径方向外側に延びている。固定部材11dには位置
決め部材11を本体スクユニット101のベース部材1
5に固定するネジ13を螺入するためのネジ止め部11
eが設けられている。
As shown in FIG. 1A, the positioning member 11 has a U-shape in a plane (XY plane) orthogonal to the rotation axis direction (Z direction) of the disk 3. It is composed of three rod-like members 11a, 11b, 11c as three formed positioning portions, and a fixing member 11d provided on the rod-like member 11a located at the center among the three rod-like members 11a, 11b, 11c. Have been. Hereinafter, three U-shaped rod members 11a, 11b,
11c, the central rod member 11a connected to the fixing member 11d is referred to as a first rod member, and one rod member 11b connected to the first rod member 11a is referred to as a second rod member. The other bar 11c connected to the first bar 11a is referred to as a third bar. Fixing member 11d
Is provided substantially at the center of the first rod-shaped member 11a and extends outward in the radial direction of the disk 3. The positioning member 11 is attached to the fixing member 11d.
5 for screwing a screw 13 to be fixed to 5
e is provided.

【0033】次に、本実施形態のエンコーダの組立てに
ついて説明する。
Next, the assembly of the encoder according to the present embodiment will be described.

【0034】まず、本体ユニット102のベース部材1
5に設けた挿入穴15aに挿入されたダミーの回転軸
(以下、ダミー軸という)7にディスクハブ8を取り付
け、ディスク3の偏心調整をする。このときディスクハ
ブ8はダミー軸7にネジ止めされている。本体ユニット
102、位置決め部材11、ディスクユニット101を
工具上に取り付ける。本体ユニット102のベース部材
15上に位置決め部材11の各棒状部材11a,11
b,11cをディスクユニット101のディスクハブ8
に向けて挿入する。この時、位置決め部材11は本体ユ
ニット102のベース部材15の表面に設けた突き当て
面12に第二の棒状部材11bを隙間無く突き当てると
共に、ディスクハブ8の軸受部8aの外周側面に第一の
棒状部材11aの内側面を突き当て、その状態でネジ止
め部11eにネジ13を螺入して、位置決め部材11を
本体ユニット102のベース部材15に固定する(図1
の(A)及び(B)参照)。
First, the base member 1 of the main unit 102
The disk hub 8 is mounted on a dummy rotating shaft (hereinafter, referred to as a dummy shaft) 7 inserted into the insertion hole 15 a provided in the disk 5, and the eccentricity of the disk 3 is adjusted. At this time, the disk hub 8 is screwed to the dummy shaft 7. The main unit 102, the positioning member 11, and the disk unit 101 are mounted on a tool. Each bar-shaped member 11a, 11 of the positioning member 11 is placed on the base member 15 of the main unit 102.
b, 11c to the disk hub 8 of the disk unit 101
Insert toward. At this time, the positioning member 11 abuts the second rod-shaped member 11b without any gap against the abutting surface 12 provided on the surface of the base member 15 of the main body unit 102, and the first rod member 11b contacts the outer peripheral side surface of the bearing portion 8a of the disk hub 8. Then, a screw 13 is screwed into the screwing portion 11e to fix the positioning member 11 to the base member 15 of the main unit 102 (FIG. 1).
(A) and (B)).

【0035】位置決め部材11によるディスクユニット
101の位置決めに関しては、図1の(C)及び(D)
に示すように、ディスク3の回転軸方向(Z方向)、す
なわちダミー軸7の軸高方向には、各棒状部材11a,
11b,11cの上面における当接部位A、B、C点と
ディスクハブ8の下面8Dとで突き当て位置決めされ、
ディスク3の回転軸方向(Z方向)と直交する方向(X
方向とは反対方向)には、ディスクハブ8の軸受部8a
の外側面の一面a’に当接した第一の棒状部材11aの
内側面aと該軸受部8aの外側面の他面aに当接した第
二の棒状部材11aの内側面bとでV字をなして突き当
て位置決めされる。つまり、位置決め部材11における
3つの棒状部材11a,11b,11cのうちの2つの
棒状部材11a,11bを用いてディスクユニット10
1をディスク3の回転軸方向と直交する方向に位置決め
し、3つの棒状部材11a,11b,11cを用いてデ
ィスクユニット101のディスク3の回転軸方向への高
さ位置を位置決めしている。このようにディスクユニッ
ト101は位置決め部材11の各棒状部材11a,11
b,11cがディスクハブ8に突き当てられて3次元の
位置決めがなされている。
The positioning of the disk unit 101 by the positioning member 11 will be described with reference to FIGS.
As shown in the figure, in the rotation axis direction (Z direction) of the disk 3, that is, in the axial height direction of the dummy shaft 7, each of the rod-shaped members 11a,
The contact positions A, B, and C on the upper surfaces of 11b and 11c and the lower surface 8D of the disk hub 8 are abutted and positioned.
The direction (X) orthogonal to the rotation axis direction (Z direction) of the disk 3
The bearing 8a of the disc hub 8
The inner surface a of the first rod-shaped member 11a in contact with one surface a 'of the outer surface of the bearing member 8 and the inner surface b of the second rod-shaped member 11a in contact with the other surface a of the outer surface of the bearing portion 8a have V They are abutted and positioned. That is, the disk unit 10 is formed by using two of the three bar members 11a, 11b, and 11c of the positioning member 11.
1 is positioned in a direction orthogonal to the direction of the rotation axis of the disk 3, and the height position of the disk unit 101 in the direction of the rotation axis of the disk 3 of the disk unit 101 is determined by using three rod members 11 a, 11 b, and 11 c. As described above, the disk unit 101 is provided with the respective bar-shaped members 11a, 11a of the positioning member 11.
b and 11c are abutted against the disk hub 8 to perform three-dimensional positioning.

【0036】また、このときディスク3はZ相信号の検
出時の回転位相にしておく。この状態でセンサー6、振
幅格子5A、5B、5Zが設けられた平面基板5を実装
したセンサー基板9のX方向、Y方向、Z方向の位置調
整を行う。なお、センサー基板9の位置調整機構は不図
示である。こうして本体ユニット102へのディスクユ
ニット101の組み付けが完了する。このように本体ユ
ニット102へのディスクユニット101の組み付けが
完了した後に、ダミー軸7はディスクハブ8から取り外
され、ユーザーに納品される。
At this time, the rotational phase of the disk 3 is set at the time of detection of the Z-phase signal. In this state, the position adjustment in the X direction, the Y direction, and the Z direction of the sensor substrate 9 on which the planar substrate 5 on which the sensor 6 and the amplitude gratings 5A, 5B, and 5Z are provided is performed. The mechanism for adjusting the position of the sensor substrate 9 is not shown. Thus, the assembly of the disk unit 101 to the main unit 102 is completed. After the mounting of the disk unit 101 to the main unit 102 is completed, the dummy shaft 7 is removed from the disk hub 8 and delivered to the user.

【0037】次に、ユーザーがエンコーダを被検知物体
の回転軸に取り付けて使用する場合を説明する。ユーザ
ーが取り付ける回転軸17はエンコーダ組立時に使用し
たダミー軸7の軸径とは異なる軸径であるとする。
Next, a case where the user uses the encoder by attaching it to the rotating shaft of the detected object will be described. It is assumed that the rotating shaft 17 to be attached by the user has a shaft diameter different from the shaft diameter of the dummy shaft 7 used at the time of assembling the encoder.

【0038】ユーザーはエンコーダの組み込みの際に
は、ディスクハブ8を回転軸17に取付け、本体ユニッ
ト102を図1に示す矢印方向に、すなわちディスクハ
ブ8の軸受部8a、該軸受部8aに当接している位置決
め部材11の第一の棒状部材11a、及び第二の棒状部
材11bによって囲まれたV字状部分の中心線方向(X
方向とは反対方向)に押して回転軸17に突き当てをす
る。その後、ディスクユニット101を上方向から下方
向へ突き当て、上下方向にも位置決めする。
When assembling the encoder, the user attaches the disk hub 8 to the rotating shaft 17 and mounts the main body unit 102 in the direction of the arrow shown in FIG. 1, that is, the bearing 8a of the disk hub 8 and the bearing 8a. The center line direction (X) of the V-shaped portion surrounded by the first rod-shaped member 11a and the second rod-shaped member 11b of the contacting positioning member 11
(In the direction opposite to the direction) to hit the rotating shaft 17. Thereafter, the disk unit 101 is abutted from above to below, and is also positioned vertically.

【0039】ディスクユニット101と本体ユニット1
02を固定後、位置決め部材11のネジ止め部11eよ
りネジ13を取り外して、位置決め部材11と本体ユニ
ット102とのネジ止めを解除し、位置決め部材11を
本体ユニット102より引き抜いて、ディスクユニット
101と本体ユニット102の結合を解除する。
Disk unit 101 and main unit 1
After fixing 02, the screw 13 is removed from the screwing portion 11e of the positioning member 11, the screwing of the positioning member 11 and the main unit 102 is released, and the positioning member 11 is pulled out of the main unit 102, and the disk unit 101 is removed. The connection of the main unit 102 is released.

【0040】ここで軸径が仮に変化しても、位置決め部
材11の上記V字状部分をZ相信号の検出方向と対向し
て設置すれば、軸径変化に起因するディスク3の回転中
心の位置ズレはY方向にのみ生じ、A相信号とZ相信号
の同期には影響しないことになる(図2参照)。またデ
ィスクハブ8と回転軸17の連結をZ相信号検出用の振
幅格子4Zとディスク3の中心を結ぶ方向(X方向とは
反対方向)より行っているので、同様にディスクユニッ
ト取り付け時の偏心の影響はY方向にしかなく、A相信
号とZ相信号の同期には影響しない(図3参照)。なお
図3において16はディスクハブ8と回転軸17を連結
するためのネジである。
Even if the shaft diameter changes, if the V-shaped portion of the positioning member 11 is installed so as to face the Z-phase signal detection direction, the center of rotation of the disk 3 due to the change in the shaft diameter is determined. The displacement occurs only in the Y direction and does not affect the synchronization between the A-phase signal and the Z-phase signal (see FIG. 2). Also, the connection between the disk hub 8 and the rotating shaft 17 is made in the direction connecting the amplitude grating 4Z for detecting the Z-phase signal and the center of the disk 3 (the direction opposite to the X direction). Has only an effect in the Y direction and does not affect the synchronization between the A-phase signal and the Z-phase signal (see FIG. 3). In FIG. 3, reference numeral 16 denotes a screw for connecting the disk hub 8 and the rotating shaft 17.

【0041】このように本実施形態によるエンコーダで
は、ディスクユニット101は回転位相がZ相信号の検
出時には、X方向には位置ズレが無く安定してA相信号
とZ相信号の同期が採れることになる。従って、本実施
形態によるエンコーダは、上述したようにX方向には位
置ズレが無く安定してA相信号とZ相信号の同期を採れ
るという点で有利な構成となっている。また位置決め部
材11は針金などのような棒状部材を折り曲げ加工する
だけで構成することが出来て安価に作ることができる
上、本体ユニット102とディスクユニット101の位
置決めを高精度に行うことができる。
As described above, in the encoder according to the present embodiment, when the disk unit 101 detects the Z-phase signal, the disk unit 101 can stably synchronize the A-phase signal and the Z-phase signal without displacement in the X direction. become. Therefore, the encoder according to the present embodiment has an advantageous configuration in that the A-phase signal and the Z-phase signal can be stably synchronized without any displacement in the X direction as described above. Further, the positioning member 11 can be formed at a low cost by simply bending a rod-shaped member such as a wire, and the positioning of the main unit 102 and the disk unit 101 can be performed with high precision.

【0042】[実施形態例2]図4に本実施形態の組み
込み式エンコーダを示す。
[Embodiment 2] FIG. 4 shows a built-in encoder according to this embodiment.

【0043】本実施形態のエンコーダは、前述実施形態
例1のエンコーダとはディスクハブ8の形状、位置決め
部材11による位置決め時の突き当て面が異なる以外は
前述実施形態例1のエンコーダと同じように構成されて
いる。即ち、本実施形態例では、位置決め部材11によ
るディスクユニット101のディスク3の回転軸方向
(Z方向)と直交する方向(X方向とは反対方向)への
位置決めをダミー軸7を利用して行っている。
The encoder of the present embodiment is the same as the encoder of the first embodiment except that the shape of the disk hub 8 and the abutting surface at the time of positioning by the positioning member 11 are different from the encoder of the first embodiment. It is configured. That is, in the present embodiment, the positioning of the disk unit 101 by the positioning member 11 in the direction orthogonal to the rotation axis direction (Z direction) of the disk 3 (the direction opposite to the X direction) is performed using the dummy shaft 7. ing.

【0044】本実施形態例での位置決め部材11による
ディスクユニット101の位置決めに関しては、図4の
(A)及び(B)に示すように、ディスク3の回転軸方
向(Z方向)、すなわちダミー軸7の軸高方向には、前
述実施形態例1と同様にディスクユニット101を各棒
状部材11a,11b,11cの上面における当接部位
とディスクハブ8の下面とで突き当て位置決めされてい
るが、ディスク3の回転軸方向(Z方向)と直交する方
向(X方向とは反対方向)には、ダミー軸7の外側面の
一面に当接した第一の棒状部材11aの内側面と該ダミ
ー軸7の外側面の他面に当接した第二の棒状部材11a
の内側面とでV字をなして突き当て位置決めされる。つ
まり、位置決め部材11における3つの棒状部材11
a,11b,11cうちの2つの棒状部材11a,11
bを用いてディスクユニット101をディスク3の回転
軸方向と直交する方向に位置決めし、3つの棒状部材1
1a,11b,11cを用いてディスクユニット101
のディスク3の回転軸方向への高さ位置を位置決めして
いる。このようにディスクユニット101は位置決め部
材11の各棒状部材11a,11b,11cがディスク
ハブ8及びダミー軸7に突き当てられて3次元の位置決
めがなされている。
Regarding the positioning of the disk unit 101 by the positioning member 11 in this embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the rotation axis direction (Z direction) of the disk 3, that is, the dummy axis 7, the disk unit 101 is abutted and positioned by the contact portion on the upper surface of each of the rod-shaped members 11a, 11b, 11c and the lower surface of the disk hub 8 as in the first embodiment. In the direction (the direction opposite to the X direction) orthogonal to the rotation axis direction (Z direction) of the disk 3, the inner surface of the first rod-shaped member 11 a contacting one surface of the outer surface of the dummy shaft 7 and the dummy shaft 7 is a second rod-shaped member 11a in contact with the other outer surface of
And a V-shaped abutting position with the inner side surface. That is, three rod-shaped members 11 in the positioning member 11
a, 11b, and 11c, two rod-shaped members 11a, 11
b, the disk unit 101 is positioned in a direction orthogonal to the direction of the rotation axis of the disk 3, and the three rod-shaped members 1
Disk unit 101 using 1a, 11b, 11c
Of the disk 3 in the direction of the rotation axis. In this manner, the disk unit 101 is three-dimensionally positioned by the rod members 11a, 11b, 11c of the positioning member 11 abutting against the disk hub 8 and the dummy shaft 7.

【0045】このような構成の本実施形態によるエンコ
ーダにおいても、ディスクハブ8のダミー軸7、該ダミ
ー軸7に当接している位置決め部材11の第一の棒状部
材11a、及び第二の棒状部材11bによって囲まれた
V字状部分をZ相信号の検出方向と対向して設置するこ
とができるので、軸径変化に起因するディスク3の回転
中心の位置ズレはY方向にのみ生じ、A相信号とZ相信
号の同期には影響しないことになる。またディスクハブ
8と回転軸(図示せず)の連結をZ相信号検出用の振幅
格子4Zとディスク3の中心を結ぶ方向(Z方向)より
行っているので、同様にディスクユニット取り付け時の
偏心の影響はY方向にしかなく、A相信号とZ相信号の
同期には影響しない。従って本実施形態の構成でも前述
実施形態と同様の効果が得られる。
Also in the encoder according to the present embodiment having such a configuration, the dummy shaft 7 of the disk hub 8, the first rod-shaped member 11 a of the positioning member 11 in contact with the dummy shaft 7, and the second rod-shaped member 11b can be installed so as to face the detection direction of the Z-phase signal, so that the displacement of the rotation center of the disk 3 due to the change in the shaft diameter occurs only in the Y-direction and the A-phase This has no effect on the synchronization between the signal and the Z-phase signal. Also, since the connection between the disk hub 8 and the rotating shaft (not shown) is made in the direction (Z direction) connecting the amplitude grating 4Z for detecting the Z-phase signal and the center of the disk 3, the eccentricity when the disk unit is mounted is similarly set. Has only an effect in the Y direction and does not affect the synchronization between the A-phase signal and the Z-phase signal. Therefore, the same effects as in the above-described embodiment can be obtained with the configuration of the present embodiment.

【0046】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、コの字状の棒状部材11a,11b,11cを有す
る位置決め部材11を本体ユニット102に固定し、各
棒状部材11a,11b,11cのうちの2つの棒状部
材11a,11bをディスクハブ8、或いはダミー軸7
にV字をなすよう当接させて、該ディスクユニット10
1をディスク3の回転軸方向と直交する方向(X方向と
は反対方向)に位置決めすると共に、各棒状部材11
a,11b,11cをディスクハブ8とベース部材15
にそれぞれ当接させて、該ディスクユニット101のデ
ィスク3の回転軸方向(Z方向)への高さ位置を位置決
めし、ユーザーがエンコーダを組み込み後、上記位置決
め部材11を本体ユニット102より引き抜く構成にし
たので、組み込み式エンコーダのディスク3を小型(小
径)かつ高分解能にしても、ディスク3の回転軸方向及
び回転軸方向と直交する方向にディスクユニット101
を簡易に、かつ高精度に位置決めして本体ユニット10
2に組み付けることができる。
As described above, according to this embodiment, the positioning member 11 having the U-shaped rod members 11a, 11b, 11c is fixed to the main unit 102, and the positioning members 11a, 11b, 11c of the respective rod members 11a, 11b, 11c are fixed. Two of the rod members 11a and 11b are connected to the disc hub 8 or the dummy shaft 7.
To make a V-shape, the disk unit 10
1 is positioned in a direction orthogonal to the rotation axis direction of the disk 3 (the direction opposite to the X direction), and
a, 11b, 11c are replaced by the disk hub 8 and the base member 15;
To position the disk unit 101 at the height of the disk 3 in the rotation axis direction (Z direction). After the user installs the encoder, the positioning member 11 is pulled out from the main unit 102. Therefore, even if the disk 3 of the built-in encoder is made small (small diameter) and high in resolution, the disk unit 101 is rotated in the direction of the rotation axis of the disk 3 and in a direction orthogonal to the direction of the rotation axis.
Of the main unit 10 by simply and accurately positioning
2 can be assembled.

【0047】なお、本実施形態では、位置決め部材11
の棒状部材11a,11b,11cをコの字状の形状に
形成した場合を例示したが、前記棒状部材11a,11
b,11cの形状はコの字状に限定されるものではな
く、中央の棒状部材11bに対し他の棒状部材11a,
11cがディスクハブ8の径方向に拡がる略コの字状で
あってもよい。
In this embodiment, the positioning member 11
The rod members 11a, 11b, and 11c are formed in a U-shape.
The shapes of b and 11c are not limited to the U-shape, and the other rod-shaped members 11a and 11c are different from the central rod-shaped member 11b.
11c may have a substantially U-shape extending in the radial direction of the disk hub 8.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転変位
情報検出装置によれば、ディスクの回転軸方向及び回転
軸方向と直交する方向にディスクユニットを簡易に、か
つ高精度に位置決めして本体ユニットに組み付けること
ができる。
As described above, according to the rotational displacement information detecting device of the present invention, the disk unit is easily and accurately positioned in the direction of the rotation axis of the disk and in the direction orthogonal to the direction of the rotation axis. It can be assembled to the main unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施形態例1のエンコーダの要部概要図FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of an encoder according to a first embodiment.

【図2】 位置決め部材の2つの棒状部材で構成するV
字状部分を示す図
FIG. 2 shows a V composed of two rod-shaped members as positioning members.
Figure showing character-shaped part

【図3】 ディスクハブと回転軸とのネジ止め方向を示
す図
FIG. 3 is a view showing a screwing direction between a disk hub and a rotating shaft.

【図4】 実施形態例2のエンコーダの要部概要図FIG. 4 is a schematic diagram of a main part of an encoder according to a second embodiment.

【図5】 従来の組み込み式エンコーダの概略図FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional embedded encoder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LED(光源手段) 3 ディスク 4,4Z 振幅格子(放射格子) 5 平面基板 5A,5B,5Z 振幅格子(放射格子) 6,6A,6B,6Z センサー(受光手段) 7 ダミー軸(軸) 8 ディスクハブ 11 位置決め部材 11a,11b,11c 棒状部材(位置決め部) 101 ディスクユニット 102 本体ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED (light source means) 3 Disk 4, 4Z amplitude grating (radiation grating) 5 Planar board 5A, 5B, 5Z amplitude grating (radiation grating) 6, 6A, 6B, 6Z Sensor (light receiving means) 7 Dummy axis (axis) 8 Disk hub 11 Positioning member 11a, 11b, 11c Rod-shaped member (positioning portion) 101 Disk unit 102 Main unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA39 BB03 BB16 BB27 CC22 DD02 DD03 FF18 GG07 GG12 HH03 HH13 JJ01 JJ05 LL10 LL41 MM04 PP18 QQ04 QQ51 TT02 2F077 AA25 AA46 NN02 NN27 PP19 QQ05 QQ11 QQ13 RR03 TT32 TT52 TT62 TT72 VV22 VV35 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA39 BB03 BB16 BB27 CC22 DD02 DD03 FF18 GG07 GG12 HH03 HH13 JJ01 JJ05 LL10 LL41 MM04 PP18 QQ04 QQ51 TT02 2F077 AA25 AA46 NN02 NN27 TT11Q32 NN27 TT11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源手段からの光束を相対的に回転する
ディスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板
上の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受
けた光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を
利用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位
情報を検出する回転変位情報検出装置において、 該光源手段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する
本体ユニットと該ディスクを固定配置するディスクユニ
ットとが別体に構成され、該本体ユニットに3つの位置
決め部を備える位置決め部材を取り外し可能に固定し、
該位置決め部材の3つの位置決め部のうちの2つの位置
決め部に該ディスクの回転軸方向と直交する方向で略V
字をなすよう該ディスクユニットを当接させて該ディス
クユニットを該ディスクの回転軸方向と直交する方向に
位置決めし、該位置決め部材の3つの位置決め部を該デ
ィスクの回転軸方向で該ディスクユニットと該本体ユニ
ットに当接させて該ディスクユニットを該ディスクの回
転軸方向に位置決めしていることを特徴とする回転変位
情報検出装置。
1. A light beam from a light source means is guided to a radiation grating on a relatively rotating disk and a radiation grating on a flat substrate opposed to the disk, and a light beam modulated by the two radiation gratings is transmitted. A rotational displacement information detecting device that receives light by a light receiving unit and detects relative rotational displacement information between the disk and the flat substrate by using a signal from the light receiving unit; the light source unit, the flat substrate, and the light receiving unit; A main body unit for fixedly disposing the means and a disk unit for fixedly disposing the disk are formed separately, and a positioning member having three positioning portions is detachably fixed to the main body unit;
The two positioning parts of the three positioning parts of the positioning member are substantially V-shaped in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the disk.
The disk unit is brought into contact with the disk unit to position the disk unit in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the disk, and the three positioning portions of the positioning member are aligned with the disk unit in the rotation axis direction of the disk. A rotation displacement information detecting device, wherein the disk unit is positioned in the rotation axis direction of the disk by abutting on the main unit.
【請求項2】 光源手段からの光束を相対的に回転する
ディスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板
上の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受
けた光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を
利用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位
情報を検出する回転変位情報検出装置において、 該光源手段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する
本体ユニットと該ディスクを固定配置するディスクハブ
を備えるディスクユニットとが別体に構成され、該本体
ユニットに3つの位置決め部を備える位置決め部材を取
り外し可能に固定し、該位置決め部材の3つの位置決め
部のうちの2つの位置決め部に該ディスクの回転軸方向
と直交する方向で略V字をなすよう該ディスクユニット
のディスクハブを当接させて該ディスクユニットを該デ
ィスクの回転軸方向と直交する方向に位置決めし、該位
置決め部材の3つの位置決め部を該ディスクの回転軸方
向で該ディスクハブと該本体ユニットに当接させて該デ
ィスクユニットを該ディスクの回転軸方向に位置決めし
ていることを特徴とする回転変位情報検出装置。
2. A light beam from a light source means is guided to a radiation grating on a relatively rotating disk and a radiation grating on a flat substrate opposed to the disk, and a light beam modulated by the two radiation gratings is transmitted. A rotational displacement information detecting device that receives light by a light receiving unit and detects relative rotational displacement information between the disk and the flat substrate by using a signal from the light receiving unit; the light source unit, the flat substrate, and the light receiving unit; A main body unit for fixedly arranging the means and a disk unit having a disk hub for fixedly arranging the disk are formed separately, and a positioning member having three positioning portions is detachably fixed to the main body unit; The disk hub of the disk unit is brought into contact with two of the three positioning portions so as to form a substantially V-shape in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the disk. The disk unit is positioned in a direction perpendicular to the direction of the rotation axis of the disk, and the three positioning portions of the positioning member are brought into contact with the disk hub and the main unit in the direction of the rotation axis of the disk. The rotational displacement information detecting device is characterized in that the disk is positioned in the rotation axis direction of the disk.
【請求項3】 光源手段からの光束を相対的に回転する
ディスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板
上の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受
けた光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を
利用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位
情報を検出する回転変位情報検出装置において、 該光源手段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する
本体ユニットと該ディスクを固定配置するディスクハブ
を備えるディスクユニットとが別体に構成され、該ディ
スクハブに軸を取り付け、該本体ユニットに3つの位置
決め部を備える位置決め部材を取り外し可能に固定し、
該位置決め部材の3つの位置決め部のうちの2つの位置
決め部に該ディスクの回転軸方向と直交する方向で略V
字をなすよう該ディスクハブの軸を当接させて該ディス
クユニットを該ディスクの回転軸方向と直交する方向に
位置決めし、該位置決め部材の3つの位置決め部を該デ
ィスクの回転軸方向で該ディスクハブと該本体ユニット
に当接させて該ディスクユニットを該ディスクの回転軸
方向に位置決めしていることを特徴とする回転変位情報
検出装置。
3. A light beam from a light source means is guided to a radiation grating on a relatively rotating disk and a radiation grating on a flat substrate opposed to the disk, and a light beam modulated by the two radiation gratings is transmitted. A rotational displacement information detecting device that receives light by a light receiving unit and detects relative rotational displacement information between the disk and the flat substrate by using a signal from the light receiving unit; the light source unit, the flat substrate, and the light receiving unit; The main body unit for fixedly arranging the means and the disk unit having a disk hub for fixedly arranging the disk are formed separately, a shaft is attached to the disk hub, and a positioning member having three positioning portions is removed from the main body unit. Fixed as possible,
The two positioning parts of the three positioning parts of the positioning member are substantially V-shaped in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the disk.
The disk unit is positioned in a direction perpendicular to the direction of the rotation axis of the disk by abutting the shaft of the disk hub so as to form a letter, and three positioning portions of the positioning member are positioned in the direction of the rotation axis of the disk. A rotation displacement information detecting device, wherein the disk unit is positioned in the rotation axis direction of the disk by abutting the hub and the main unit.
【請求項4】 前記位置決め部材の3つの位置決め部は
略コの字状に形成されていることを特徴とする請求項1
乃至3の何れか一項に記載の回転変位情報検出装置。
4. The positioning member according to claim 1, wherein the three positioning portions of the positioning member are formed in a substantially U-shape.
The rotational displacement information detection device according to any one of claims 1 to 3.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007502985A (en) * 2003-08-15 2007-02-15 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド Improved portable coordinate measuring machine
CN101886916A (en) * 2010-06-13 2010-11-17 中国科学院武汉岩土力学研究所 Optical observation device for internal deformation of surrounding rock
JP2012073219A (en) * 2010-08-30 2012-04-12 Canon Inc Rotary encoder and method for assembling rotary encoder

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