JPH0228405Y2

JPH0228405Y2 -

Info

Publication number: JPH0228405Y2
Application number: JP1983071247U
Authority: JP
Priority date: 1983-05-12
Filing date: 1983-05-12
Publication date: 1990-07-31
Also published as: JPS59176917U

Description

【考案の詳細な説明】技術分野本考案は、光源からの光をスケールとインデツ
クスとを介して受光素子で受光して移動距離など
を検出することができるようにしたリニアエンコ
ーダに関する。[Detailed Description of the Invention] Technical Field The present invention relates to a linear encoder capable of detecting a moving distance by receiving light from a light source via a scale and an index with a light receiving element.

背景技術このようなリニアエンコーダでは、光源とイン
デツクスと受光素子とが一体的に組合わされて移
動可能に設けられており、スケールは固定位置に
設けられている。光源および受光素子に電気信号
を導くために従来では、可撓性の複数の単線が用
いられている。したがつて配線が複雑になるとと
もに、好適な可撓性を得ることができず、また信
頼性に劣つた。BACKGROUND ART In such a linear encoder, a light source, an index, and a light receiving element are integrally combined and provided movably, and a scale is provided at a fixed position. Conventionally, a plurality of flexible single wires are used to guide electrical signals to a light source and a light receiving element. Therefore, the wiring became complicated, it was not possible to obtain suitable flexibility, and the reliability was poor.

目的本考案の目的は、光源と受光素子との電気信号
を簡単な配線作業によつてしかも信頼性を向上
し、適切な可撓性を得ることができるようにした
リニアエンコーダを提供することである。Purpose The purpose of the present invention is to provide a linear encoder that can improve reliability and obtain appropriate flexibility by simply wiring electrical signals between a light source and a light receiving element. It is.

考案の構成本考案は、移動体１０に固定されるスライダケ
ース２と、移動体１０の移動方向１１に沿つて延び固定位
置に固定されるスケール８と、スケール８に平行に対向して配置されるインデ
ツクス７と、スライダケース２に固定され、スケール８に向
けて光を発射する光源４と、インデツクス７に関してスケール８とは反対側
に配置され、スケール８とインデツクス７とを介
する光源４からの光を受光する受光素子６と、スライダケース２に、スケール８とインデツク
ス７とに垂直な回転軸線まわりに角変位可能に設
けられ、インデツクス７と受光素子６とが固定さ
れ、半径方向外方に開放した切り欠き１５を有す
るホルダ１３と、スライダケース２に、ホルダ１３の前記回転軸
線に平行な軸線まわりに回転自在に設けられるピ
ニオン２０と、ピニオン２０に固定され、前記切り欠き１５内
に嵌まり込む偏心カム２３と、スライダケース２に、移動体１０の移動方向１
１とピニオン２０の回転軸線とに垂直な軸線まわ
りに回転自在に設けられ、ピニオン２０に噛合
し、端部には、ドライバの先端を掛合する部分２
８を有するウオーム２４と、長手配線部分３５ａと、その長手配線部分３５
ａに連なり受光素子６に接続される第１端部３６
と、長手配線部分３５ａに連なり光源４に接続さ
れる第２端部３７とを有し、全体の形状が大略的
にＴ字状に形成される可撓性印刷配線基板３５と
を含むことを特徴とするリニアエンコーダであ
る。Structure of the invention The present invention comprises: a slider case 2 fixed to a moving body 10; a scale 8 extending along the moving direction 11 of the moving body 10 and fixed at a fixed position; and a scale 8 arranged parallel to and facing the scale 8. a light source 4 fixed to the slider case 2 and emitting light toward the scale 8; A light receiving element 6 that receives light is provided on the slider case 2 so as to be angularly displaceable around a rotation axis perpendicular to the scale 8 and the index 7. a holder 13 having an open notch 15; a pinion 20 provided in the slider case 2 so as to be rotatable about an axis parallel to the rotational axis of the holder 13; and a pinion 20 fixed to the pinion 20 and fitted into the notch 15. The eccentric cam 23 that gets stuck in the slider case 2 is connected to the moving direction 1 of the moving body 10.
1 and the rotational axis of the pinion 20, the part 2 is provided rotatably around an axis perpendicular to the axis of rotation of the pinion 20, meshes with the pinion 20, and has an end that engages the tip of the driver.
8, a longitudinal wiring portion 35a, and a longitudinal wiring portion 35 thereof.
a first end portion 36 connected to the light receiving element 6;
and a flexible printed wiring board 35 having a second end 37 connected to the longitudinal wiring portion 35a and connected to the light source 4, and having a generally T-shaped overall shape. This is a linear encoder with special features.

作用本考案に従えば、可撓性配線基板３５によつて
光源４と受光素子６とに電気信号を導くことがで
きる。Function According to the present invention, an electric signal can be guided to the light source 4 and the light receiving element 6 by the flexible wiring board 35.

ホルダ１３にはインデツクス７と受光素子６と
が固定されており、スケール８とインデツクス７
とに垂直な回転軸線まわりに、ホルダ１３が、ス
ライダケース２に角変位可能に設けられており、
したがつてスケール８とインデツクス７との微調
整を行うことができる。 An index 7 and a light receiving element 6 are fixed to the holder 13, and a scale 8 and an index 7 are fixed to the holder 13.
A holder 13 is provided on the slider case 2 so as to be angularly displaceable around a rotation axis perpendicular to the holder 13.
Therefore, the scale 8 and index 7 can be finely adjusted.

ホルダ１３の切り欠き１５には、偏心カム２３
が嵌まり込み、この偏心カム２３はピニオン２０
に固定されており、ピニオン２０はウオーム２４
に噛み合うので、ケース２が移動体１０とともに
移動するとき、可撓性配線基板によつて受光素子
６に力が作用しても、ピニオン２０とウオーム２
４との組合せによつて、ホルダ１３が角変位する
ことが防がれる。 An eccentric cam 23 is provided in the notch 15 of the holder 13.
is fitted, and this eccentric cam 23 is connected to the pinion 20.
The pinion 20 is fixed to the worm 24.
Therefore, when the case 2 moves together with the moving body 10, even if force is applied to the light receiving element 6 by the flexible wiring board, the pinion 20 and the worm 2
4 prevents the holder 13 from being angularly displaced.

ウオーム２４は移動体１０の移動方向１１に垂
直であり、またピニオン２０の回転軸線に垂直で
あるので、ウオーム２４の端部に設けられたドラ
イバの先端を掛合する部分２８にドライバの先端
を掛合して、ウオーム２４を角変位することがで
き、作業性が良好である。 Since the worm 24 is perpendicular to the moving direction 11 of the movable body 10 and perpendicular to the rotational axis of the pinion 20, the tip of the driver can be engaged with the portion 28 provided at the end of the worm 24. As a result, the worm 24 can be angularly displaced, resulting in good workability.

実施例第１図は本考案の一実施例の縦断面図であり、
第２図は第１図の切断面線−から見た断面図
である。第３図は第１図の切断面線−から見
た断面図である。スライダ１において、遮光性材
料たとえば金属等から成るケース２内には、ホル
ダ１３が固定されている。このホルダ１３には、
第１図に上向きに光を発射する光源４が固定され
る。光源４からの光は、支持板５に固定されてい
るホトダイオード等によつて実現される受光素子
６によつて受光される。光源４と受光素子６との
間には、インデツクス７が介在される。光源４と
受光素子６との間においてインデツクス７と対向
して配置されたスケール８は、固定位置に固定さ
れている。スライダ１のケース２は、固定アーム
９によつて移動体１０に固定される。Embodiment FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the section line - in FIG. 1. FIG. 3 is a sectional view taken along the section line - in FIG. 1. In the slider 1, a holder 13 is fixed within a case 2 made of a light-shielding material such as metal. This holder 13 has
In FIG. 1, a light source 4 that emits light upward is fixed. The light from the light source 4 is received by a light-receiving element 6 that is fixed to the support plate 5 and is implemented by a photodiode or the like. An index 7 is interposed between the light source 4 and the light receiving element 6. A scale 8, which is disposed between the light source 4 and the light receiving element 6 and facing the index 7, is fixed at a fixed position. A case 2 of the slider 1 is fixed to a moving body 10 by a fixed arm 9.

光源４からの光は、コリメートレンズ２９によ
つてスケール８およびインデツクス７に平行な平
面に対して垂直な平行光線とされる。 The light from the light source 4 is made into parallel light rays perpendicular to a plane parallel to the scale 8 and the index 7 by the collimating lens 29.

第４図は、インデツクス７とスケール８とを簡
略化して示す斜視図である。インデツクス７は、
ガラス板上に遮光性材料から成る直線状のライン
７ａが形成されている。スケール８では、ガラス
板上に遮光性材料から成る直線状のライン８ａが
形成されている。ライン８ａは、移動体１０の移
動方向１１に垂直に延びる直線である。ライン７
ａはライン７ａがライン８ａと平行となるように
インデツクス７が矢符１２のように角変位されて
微調整される。 FIG. 4 is a perspective view showing the index 7 and scale 8 in a simplified manner. Index 7 is
A straight line 7a made of a light blocking material is formed on the glass plate. In the scale 8, a straight line 8a made of a light-shielding material is formed on a glass plate. The line 8a is a straight line extending perpendicularly to the moving direction 11 of the moving body 10. line 7
a is finely adjusted by angularly displacing the index 7 as indicated by the arrow 12 so that the line 7a is parallel to the line 8a.

受光素子６を支持している支持板５とインデツ
クス７とは、第５図に示されているホルダ１３に
固定される。このホルダ１３は、外向きフランジ
１４を有すると共に、半径方向外方に開放した切
り欠き１５が形成されているホロア１６を有す
る。 The support plate 5 supporting the light receiving element 6 and the index 7 are fixed to a holder 13 shown in FIG. The holder 13 has an outward flange 14 and a follower 16 in which a notch 15 is formed that is open radially outward.

ホルダ１３のフランジ１４は、ケース２に固定
された取付け部分１７の案内孔１８にぴつたりと
嵌まり込み、この案内孔１８内でホルダ１３は、
スケール８とインデツクス７とに垂直な軸線まわ
りに、角変位可能である。 The flange 14 of the holder 13 fits tightly into the guide hole 18 of the mounting part 17 fixed to the case 2, and the holder 13 is inserted into the guide hole 18 within the guide hole 18.
An angular displacement is possible about an axis perpendicular to the scale 8 and the index 7.

取付け部材１７とケース２に固定された支持部
材１９とには、ピニオン２０の軸端部２１，２２
がそれぞれ支持されて回転自在に装着される。こ
のピニオン２０には、偏心カム２３が固定され
る。偏心カム２３は、ホロア１６の切り欠き１５
内に嵌まり込んでいる。ピニオン２０に噛み合う
ウオーム２４の端部２５，２６は、支持部材１９
に回転可能に支持されている。ウオーム２４の端
部２６は、ケース２に形成された窓２７から外方
に臨む。その先端に形成された凹所２８には、窓
２７から挿入されたドライバの先端によつて角変
位することができる。ウオーム２４の軸線は、移
動体１０の長手方向である移動方向１１に対して
垂直に延び、したがつて回転操作が容易である。
ウオーム２４の回転角は減速されてピニオン２０
が駆動される。ピニオン２０が角変位することに
よつて、偏心カム２３は、インデツクス７を含む
平面内でインデツクス７および受光素子６を角変
位する。こうしてインデツクス７に形成されてい
るライン７ａとスケール８に形成されているライ
ン８ａとが平行となるように手動操作によつて正
確に微調整することが可能である。 The mounting member 17 and the support member 19 fixed to the case 2 have shaft ends 21 and 22 of the pinion 20.
are each supported and rotatably mounted. An eccentric cam 23 is fixed to this pinion 20. The eccentric cam 23 is connected to the notch 15 of the follower 16.
It's stuck inside. The ends 25 and 26 of the worm 24 that engage the pinion 20 are connected to the support member 19.
is rotatably supported. An end 26 of the worm 24 faces outward through a window 27 formed in the case 2. A recess 28 formed at its tip can be angularly displaced by the tip of a driver inserted through the window 27. The axis of the worm 24 extends perpendicularly to the movement direction 11, which is the longitudinal direction of the movable body 10, and therefore rotational operation is easy.
The rotation angle of the worm 24 is reduced and the pinion 20
is driven. By angularly displacing the pinion 20, the eccentric cam 23 angularly displaces the index 7 and the light receiving element 6 within a plane including the index 7. In this way, it is possible to precisely and finely adjust by manual operation so that the line 7a formed on the index 7 and the line 8a formed on the scale 8 are parallel to each other.

ホルダ１３の上部には剛性の印刷配線基板３４
が固定される。この印刷配線基板３４上には、受
光素子６からの電気信号を増幅などして処理する
電子回路３３が固定される。電子回路３３と、発
光素子４とは、第６図に示されるように大略的に
Ｔ字状に形成された可撓性印刷配線基板３５の端
部３６，３７に接続される。印刷配線基板３５の
他端部３８（第１図参照）は、固定位置において
端子を介して外部の電子回路３３に接続される。
印刷配線基板３５は、たとえば可撓性を有するポ
リイミドシート体上に、可撓性金属箔たとえば銅
箔などのあるリード線が印刷され、その上にさら
にもう１つのポリイミドシート体が被せられてサ
ンドイツチされて構成される。電子回路３３は、
印刷配線基板３５の端部３６に固定されてホルダ
１３に固着されてもよく、こうして印刷配線基板
３４を省略することができる。 A rigid printed wiring board 34 is mounted on the top of the holder 13.
is fixed. An electronic circuit 33 that amplifies and processes electrical signals from the light receiving element 6 is fixed on the printed wiring board 34 . The electronic circuit 33 and the light emitting element 4 are connected to ends 36 and 37 of a flexible printed wiring board 35 that is roughly T-shaped as shown in FIG. The other end 38 (see FIG. 1) of the printed wiring board 35 is connected to an external electronic circuit 33 via a terminal at a fixed position.
The printed wiring board 35 is constructed by printing lead wires with flexible metal foil, such as copper foil, on a flexible polyimide sheet body, and then placing another polyimide sheet body on top of the lead wires. and configured. The electronic circuit 33 is
It may be fixed to the end 36 of the printed wiring board 35 and fixed to the holder 13, thus making it possible to omit the printed wiring board 34.

スライダ１が移動体１０と共に移動するとき、
印刷配線基板３５によつてホルダ１３にトルクが
作用することがあろう。ピニオン２０とウオーム
２４はホルダ１３にこのようなトルクが加わつて
も、ホルダ１３したがつてインデツクス７が角変
位することを確実に防ぐ。 When the slider 1 moves together with the moving body 10,
A torque may be applied to the holder 13 by the printed wiring board 35. The pinion 20 and the worm 24 reliably prevent the holder 13 and therefore the index 7 from being angularly displaced even if such a torque is applied to the holder 13.

前述のホルダ１３は、スケール８とインデツク
ス７とに垂直な回転軸線まわりに角変位可能に、
ケース２に、前述のようにして設けられる。ピニ
オン２０は、ホルダ１３の回転軸線に平行な軸線
まわりに回転自在に、ケース２に設けられる。ウ
オーム２４は移動体１０の移動方向１１とピニオ
ン２０の回転軸線とに垂直な軸線まわりにケース
２に回転自在に設けられる。凹所２８には、ドラ
イバの先端を掛合する。 The aforementioned holder 13 can be angularly displaced around a rotation axis perpendicular to the scale 8 and the index 7.
Case 2 is provided as described above. The pinion 20 is provided in the case 2 so as to be rotatable around an axis parallel to the rotational axis of the holder 13. The worm 24 is rotatably provided in the case 2 around an axis perpendicular to the moving direction 11 of the moving body 10 and the rotational axis of the pinion 20 . The tip of the driver is engaged in the recess 28.

可撓性印刷配線基板３５は、長手配線部分３５
ａと、その長手配線部分３５ａに連なり受光素子
６に接続されるための端部３６と、長手配線部分
３５ａに連なり光源４に接続される端部３７とを
有し、全体の形状が前述のように大略的にＴ字状
である。 The flexible printed wiring board 35 has a longitudinal wiring portion 35
a, an end 36 that extends to the longitudinal wiring portion 35a and is connected to the light receiving element 6, and an end 37 that extends to the longitudinal wiring portion 35a and connects to the light source 4, and the overall shape is as described above. It is roughly T-shaped.

効果以上のように本考案によれば、可撓性印刷配線
基板３５によつて光源４と受光素子６との電気信
号を導くようにしたので、配線作業が単純化され
る。Effects As described above, according to the present invention, the electrical signals between the light source 4 and the light receiving element 6 are guided by the flexible printed wiring board 35, so that the wiring work is simplified.

また本考案によれば、ホルダ１３にはインデツ
クス７と受光素子６とが固定されており、このホ
ルダ１３に形成されている切り欠き１５には偏心
カム２３が嵌まり込み、偏心カム２３はピニオン
２０に固定され、このピニオン２０はウオーム２
４に噛合しているので、可撓性配線基板３５の弯
曲によつて、ホルダ１３に固定されている受光素
子６に力が作用しても、ピニオン２０とウオーム
２４との組合せによつて、そのホルダ１３が回転
してしまうことが防がれ、高精度の測定を維持す
ることができる。 Further, according to the present invention, the index 7 and the light receiving element 6 are fixed to the holder 13, the eccentric cam 23 is fitted into the notch 15 formed in the holder 13, and the eccentric cam 23 is connected to the pinion. 20, and this pinion 20 is connected to the worm 2.
4, so even if force is applied to the light receiving element 6 fixed to the holder 13 due to the curvature of the flexible wiring board 35, the combination of the pinion 20 and the worm 24 will The holder 13 is prevented from rotating, and highly accurate measurement can be maintained.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は
第１図の切断面線−から見た断面図、第３図
は第１図の切断面線−から見た断面図、第４
図はインデツクス７とスケール８との関係を示す
簡略化した斜視図、第５図はホルダ１３に関連す
る構成を示す分解斜視図、第６図は可撓性印刷配
線基板３５と電子回路３３および発光素子４とを
含む一部の斜視図である。１……スライダ、２……ケース、４……光源、
６……受光素子、７……インデツクス、８……ス
ケール、１３……ホルダ、２０……ピニオン、２
４……ウオーム、３３……電子回路、３５……可
撓性印刷配線基板。 FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the cutting plane line - of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken from the cutting plane line - of FIG. Fourth
The figure is a simplified perspective view showing the relationship between the index 7 and the scale 8, FIG. 5 is an exploded perspective view showing the structure related to the holder 13, and FIG. 2 is a perspective view of a portion including a light emitting element 4. FIG. 1...Slider, 2...Case, 4...Light source,
6... Light receiving element, 7... Index, 8... Scale, 13... Holder, 20... Pinion, 2
4...Worm, 33...Electronic circuit, 35...Flexible printed wiring board.

Claims

[Claims for Utility Model Registration] A slider case 2 fixed to a movable body 10, a scale 8 extending along the moving direction 11 of the movable body 10 and fixed at a fixed position, and disposed parallel to and facing the scale 8. a light source 4 that is fixed to the slider case 2 and emits light toward the scale 8; and a light source 4 that is placed on the opposite side of the index 7 from the scale 8 and that passes through the scale 8 and the index 7. A light receiving element 6 that receives light of a holder 13 having a notch 15 open to the holder 13; a pinion 20 provided in the slider case 2 so as to be rotatable about an axis parallel to the rotational axis of the holder 13; The eccentric cam 23 that fits into the slider case 2 is connected to the moving direction 1 of the moving body 10.
1 and the rotational axis of the pinion 20, the part 2 is provided rotatably around an axis perpendicular to the axis of rotation of the pinion 20, meshes with the pinion 20, and has an end that engages the tip of the driver.
8, a longitudinal wiring portion 35a, and a longitudinal wiring portion 35 thereof.
a first end portion 36 connected to the light receiving element 6;
and a flexible printed wiring board 35 having a second end 37 connected to the longitudinal wiring portion 35a and connected to the light source 4, and having a generally T-shaped overall shape. Characteristic linear encoder.