JPH0778432B2 - 光学式ロ−タリ・エンコ−ダ - Google Patents
光学式ロ−タリ・エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPH0778432B2 JPH0778432B2 JP11436486A JP11436486A JPH0778432B2 JP H0778432 B2 JPH0778432 B2 JP H0778432B2 JP 11436486 A JP11436486 A JP 11436486A JP 11436486 A JP11436486 A JP 11436486A JP H0778432 B2 JPH0778432 B2 JP H0778432B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixed mask
- rotary
- eccentric
- support
- code recording
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 《発明の分野》 本発明は光学式ロータリ・エンコーダの改良に関する。
《発明の概要》 本発明は、支持体に固定した固定マスクを挟んで第１お
よび第２の軸受をその支持体に支持させ、これら第１お
よび第２の軸受に固定マスクを貫通する回転軸を軸支さ
せ、この回転軸に回転ディスクを取り付けて固定マスク
近傍に面対向させ、これらに固定マスクおよび回転ディ
スクを挟むようにして投光器および受光器を対向配置さ
せるとともに、上記第２の軸受を支持体に回転自在に保
持された偏心ホルダによって偏心させた状態で保持させ
てなる光学式ロータリ・エンコーダである。
よび第２の軸受をその支持体に支持させ、これら第１お
よび第２の軸受に固定マスクを貫通する回転軸を軸支さ
せ、この回転軸に回転ディスクを取り付けて固定マスク
近傍に面対向させ、これらに固定マスクおよび回転ディ
スクを挟むようにして投光器および受光器を対向配置さ
せるとともに、上記第２の軸受を支持体に回転自在に保
持された偏心ホルダによって偏心させた状態で保持させ
てなる光学式ロータリ・エンコーダである。
《従来技術とその問題点》 従来、光学式ロータリ・エンコーダとしては、支持体に
固定したマスクを挟んで第１および第２の軸受をその支
持体に共軸的に支持させ、固定マスクを貫通する回転軸
をそれら第１および第２の軸受に軸支させ、その回転軸
に回転ディスクを取り付けて固定マスク近傍に面対向さ
せ、これら固定マスクおよび回転ディスクを挟むように
して投光器および受光機を対向配置させた構成が知られ
ている。
固定したマスクを挟んで第１および第２の軸受をその支
持体に共軸的に支持させ、固定マスクを貫通する回転軸
をそれら第１および第２の軸受に軸支させ、その回転軸
に回転ディスクを取り付けて固定マスク近傍に面対向さ
せ、これら固定マスクおよび回転ディスクを挟むように
して投光器および受光機を対向配置させた構成が知られ
ている。
そして、この種の光学式ロータリ・エンコーダは、固定
マスクおよび回転ディスクに放射状形成した光透過部お
よび遮光部からなる符号記録部パターンが回転軸の回転
中心部に対して偏心しやすく、この偏心が回転軸の回転
方向に直交する方線方向（ｙ方向）に生じると、受光器
からの信号に位相誤差が生じる。
マスクおよび回転ディスクに放射状形成した光透過部お
よび遮光部からなる符号記録部パターンが回転軸の回転
中心部に対して偏心しやすく、この偏心が回転軸の回転
方向に直交する方線方向（ｙ方向）に生じると、受光器
からの信号に位相誤差が生じる。
そのため、固定マスクおよび回転ディスクを回転可能な
状態で組込み、例えば固定マスクをｙ方向へ微調正して
位相差を調整している。
状態で組込み、例えば固定マスクをｙ方向へ微調正して
位相差を調整している。
しかしながら、このような位相差調整では、回転軸およ
び回転ディスク等を顕微鏡で観察しながら固定マスクを
上下方向に微動させ、固定マスクと回転ディスクの符号
記録部パターンの芯あわせをしていた。
び回転ディスク等を顕微鏡で観察しながら固定マスクを
上下方向に微動させ、固定マスクと回転ディスクの符号
記録部パターンの芯あわせをしていた。
そのため、直線方向の微調整となりやすくて調整が不十
分となり、全体構造を顕微鏡で見易いものにしなければ
ならないばかりか、固定マスクの調整後の固定に時間が
かかる上調整に熟練を要する等、調整作業が煩雑で非能
率的であった。
分となり、全体構造を顕微鏡で見易いものにしなければ
ならないばかりか、固定マスクの調整後の固定に時間が
かかる上調整に熟練を要する等、調整作業が煩雑で非能
率的であった。
《発明の目的》 本発明はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので、回転ディスク側を微調整可能に構成させるこ
とにより、固定マスクと回転ディスクの符号記録部の芯
あわせを容易にした高精度の光学式ロータリ・エンコー
ダの提供を目的とする。
たもので、回転ディスク側を微調整可能に構成させるこ
とにより、固定マスクと回転ディスクの符号記録部の芯
あわせを容易にした高精度の光学式ロータリ・エンコー
ダの提供を目的とする。
《発明の構成と効果》 このような目的を達成するために本発明は、第１図およ
び第２図に示すように、第１および２の軸受7,11を互い
に間隔をおいた状態で支持体１に支持させ、符号記録部
を有する固定マスク17をそれら第1,第２の軸受7,11間で
支持体１に支持させ、固定マスク17を貫通させた状態で
回転軸13を第1,第２の軸受7,11に軸支させ、符号記録部
を有する回転ディスク19を第1,第２の軸受7,11の間で固
定マスク17に寄せて面対向するように回転軸13に固定
し、投光器21を固定マスク17もしくは回転ディスク19に
向けて配置し、固定マスク17および前記回転ディスク19
を透過した投光器21からの光を受光する受光器23を配置
してなり、特に、第２の軸受が上記支持体１に回転可能
に保持された偏心ホルダ５によって偏心した位置に支持
されている。
び第２図に示すように、第１および２の軸受7,11を互い
に間隔をおいた状態で支持体１に支持させ、符号記録部
を有する固定マスク17をそれら第1,第２の軸受7,11間で
支持体１に支持させ、固定マスク17を貫通させた状態で
回転軸13を第1,第２の軸受7,11に軸支させ、符号記録部
を有する回転ディスク19を第1,第２の軸受7,11の間で固
定マスク17に寄せて面対向するように回転軸13に固定
し、投光器21を固定マスク17もしくは回転ディスク19に
向けて配置し、固定マスク17および前記回転ディスク19
を透過した投光器21からの光を受光する受光器23を配置
してなり、特に、第２の軸受が上記支持体１に回転可能
に保持された偏心ホルダ５によって偏心した位置に支持
されている。
このような本発明によれば、固定ディスク17を支持する
支持体１に対して偏心ホルダ５を回転させれば、回転軸
13の回転中心部の偏心位置が変化し、それに伴って回転
ディスク19の中心も偏位して固定マスク17と回転ディス
ク19の符号記録部の芯あわせが容易となる。
支持体１に対して偏心ホルダ５を回転させれば、回転軸
13の回転中心部の偏心位置が変化し、それに伴って回転
ディスク19の中心も偏位して固定マスク17と回転ディス
ク19の符号記録部の芯あわせが容易となる。
《実施例の説明》 以下本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の光学式ロータリ・エンコーダの一実施
例を示す縦断面図である。
例を示す縦断面図である。
図に置いて、筒型の支持体１の一方の端部にはリング状
の前面ホルダ３が取り付けられており、他方の端部には
リング状の偏心ホルダ５が取り付けられている。
の前面ホルダ３が取り付けられており、他方の端部には
リング状の偏心ホルダ５が取り付けられている。
前面ホルダ３には外輪を当接するようにして第１のボー
ルベアリング７が嵌められており、偏心ホルダ５の保持
孔９には外輪を当接するようにして第２のボールベアリ
ング11が嵌められている。
ルベアリング７が嵌められており、偏心ホルダ５の保持
孔９には外輪を当接するようにして第２のボールベアリ
ング11が嵌められている。
偏心ホルダ５の保持孔９は、第２図に示すように、その
中心が全体の中心Ｐより偏心させた点P1に位置するよう
に形成されており、この保持穴９に嵌められた第２のボ
ールベアリング11の回転中心部は第１のボールベアリン
グ７のそれより偏心している。
中心が全体の中心Ｐより偏心させた点P1に位置するよう
に形成されており、この保持穴９に嵌められた第２のボ
ールベアリング11の回転中心部は第１のボールベアリン
グ７のそれより偏心している。
それら第１および第２のボールベアリング7,11には回転
軸13が挿通され、取付ナット13a,15によって回転自在に
支持されている。
軸13が挿通され、取付ナット13a,15によって回転自在に
支持されている。
前面ホルダ３と偏心ホルダ５の間に置いて、支持体１に
は光透過部と遮光部を交互に配列した符号記録部パター
ンを有する固定マスク17が回転軸13と接触しないように
配置されている。
は光透過部と遮光部を交互に配列した符号記録部パター
ンを有する固定マスク17が回転軸13と接触しないように
配置されている。
回転軸13には、固定マスク17の符号記録部パターンと同
様なパターンを有する回転ディスク19が取り付けられ、
固定マスク17の近傍に面対向するようにマスクホルダ18
を介して取り付けられている。
様なパターンを有する回転ディスク19が取り付けられ、
固定マスク17の近傍に面対向するようにマスクホルダ18
を介して取り付けられている。
前面ホルダ３には回転ディスク19の符号記録部パターン
に向けて光を投射する発光ダイオード21が配置されてお
り、回転ディスク19および固定マスク17の符号記録部パ
ターンを透過した発光ダイオード21からの光を受光する
受光器23が固定マスク17と偏心ホルダ５間にて支持体１
に固定された回路基板25に取り付けられている。
に向けて光を投射する発光ダイオード21が配置されてお
り、回転ディスク19および固定マスク17の符号記録部パ
ターンを透過した発光ダイオード21からの光を受光する
受光器23が固定マスク17と偏心ホルダ５間にて支持体１
に固定された回路基板25に取り付けられている。
その回路基板25には、受光器23からの信号を処理する回
路などが形成されている。
路などが形成されている。
そして、支持体１の外周には、カップ状のケース27が嵌
められている。
められている。
このように構成された光学式ロータリ・エンコーダは、
ケース27に収納する前に偏心ホルダ５を支持体に１に対
して回転させると、偏心ホルダ５部分における回転軸13
への回転中心部が偏位して回転ディスク19の回転中心部
の偏位するから、固定マスク17と回転ディスク19の符号
記録部パターンあわせが可能となる。なお、調整後、偏
心ホルダ５は接着固定される。
ケース27に収納する前に偏心ホルダ５を支持体に１に対
して回転させると、偏心ホルダ５部分における回転軸13
への回転中心部が偏位して回転ディスク19の回転中心部
の偏位するから、固定マスク17と回転ディスク19の符号
記録部パターンあわせが可能となる。なお、調整後、偏
心ホルダ５は接着固定される。
次に、このような偏心位置調整についてさらに説明す
る。
る。
第３図は偏心位置調整を説明するための図である。
図中、符号Os1は偏心ヘルダ５の第１の状態における回
転ディスク19の回転中心部すなわち回転軸13の中心であ
り、符号Omは固定マスク17の中心部であり一点に固定さ
れている。符号Od1は偏心ホルダ５の第１の状態におけ
る符号記録部パターンの中心で、符号Ohは偏心ホルダ５
の中心であって回転軸13の中心Osを偏位させる中心であ
る。符号Os2は偏心ホルダ５の第２の状態における回転
中心部であり、偏心量が最大となる場合を示している。
転ディスク19の回転中心部すなわち回転軸13の中心であ
り、符号Omは固定マスク17の中心部であり一点に固定さ
れている。符号Od1は偏心ホルダ５の第１の状態におけ
る符号記録部パターンの中心で、符号Ohは偏心ホルダ５
の中心であって回転軸13の中心Osを偏位させる中心であ
る。符号Os2は偏心ホルダ５の第２の状態における回転
中心部であり、偏心量が最大となる場合を示している。
また、符号x1とy1は偏心ホルダ５の第１の状態における
座標軸、符号x2,y2やx3,y3は偏心ホルダ５の第２および
第３の状態における座標軸を示している。
座標軸、符号x2,y2やx3,y3は偏心ホルダ５の第２および
第３の状態における座標軸を示している。
第３図において座標軸ｙ方向すなわち回転軸13の回転方
向に直交する方線方向における正方向をOm〜Osへ向かう
方向と定義した場合、回転軸13の中心がOs1の状態で
は、 ｙ方向の偏心最大値＝εｄ＋εｍ ｙ方向の偏心最小値＝εｄ−εｍ となり、この偏心最小値は０とはなりえない。
向に直交する方線方向における正方向をOm〜Osへ向かう
方向と定義した場合、回転軸13の中心がOs1の状態で
は、 ｙ方向の偏心最大値＝εｄ＋εｍ ｙ方向の偏心最小値＝εｄ−εｍ となり、この偏心最小値は０とはなりえない。
一方、回転軸13の中心がOs2の状態では、 最大偏心値＝εｄ＋εｍ となって、この場合のεｍは最大となってｙ方向の偏心
が最も大きくなる。
が最も大きくなる。
回転軸13の中心がOs3の状態では偏心値εｍが最小とな
る。
る。
すなわち、偏心ホルダ５を回転させることにより、回転
ディスク19の偏心量εｍを変化させることが可能とな
る。
ディスク19の偏心量εｍを変化させることが可能とな
る。
ところで、偏心ホルダ５の中心がOs1〜Os3まで変化する
とき、回転ディスク19の個々のOdとOmが一致しないため
に位相差を生じる。
とき、回転ディスク19の個々のOdとOmが一致しないため
に位相差を生じる。
そして、第４図に示すように、ｙ方向にOmとOdが偏心し
ている場合にのみ位相差誤差２αとなってくる。なお、
図中符号29a,29bは回転ディスク19の符号記録部パター
ンにおけるＡ層,B層の光透過部，符号31a,31bは固定マ
スク17の符号記録部パターンにおけるＡ層,B層の光透過
部である。
ている場合にのみ位相差誤差２αとなってくる。なお、
図中符号29a,29bは回転ディスク19の符号記録部パター
ンにおけるＡ層,B層の光透過部，符号31a,31bは固定マ
スク17の符号記録部パターンにおけるＡ層,B層の光透過
部である。
これに対して、ｘ軸方向に偏位する場合には、第５図に
示すように、OmとOdが偏心している場合の位相差誤差が
α−α＝０となり、OmとOdの偏心εのｘ方向成分が位相
差として有効とならない。
示すように、OmとOdが偏心している場合の位相差誤差が
α−α＝０となり、OmとOdの偏心εのｘ方向成分が位相
差として有効とならない。
このように本発明の光学式ロータリ・エンコーダでは、
偏心ホルダ５を回転させて回転軸13の回転中心部の偏心
状態を変化させた場合、位相誤差となって生じるｙ方向
の偏心調整が可能であるとともに、微調整も容易であ
る。
偏心ホルダ５を回転させて回転軸13の回転中心部の偏心
状態を変化させた場合、位相誤差となって生じるｙ方向
の偏心調整が可能であるとともに、微調整も容易であ
る。
従って、本発明の光学式ロータリ・エンコーダは、矩形
波出力を例えばオシロスコープで観察しながら偏心ホル
ダ５回転させて位相調整した後、ケース27に収納可能と
なる。この点、従来の光学式ロータリ・エンコーダでは
組立後に波形調整が可能であっても位相調整は困難であ
った。
波出力を例えばオシロスコープで観察しながら偏心ホル
ダ５回転させて位相調整した後、ケース27に収納可能と
なる。この点、従来の光学式ロータリ・エンコーダでは
組立後に波形調整が可能であっても位相調整は困難であ
った。
第１図は本発明の光学式ロータリ・エンコーダの一実施
例を示す縦断面図、第２図は第１の偏心ホルダを示す横
断面図、第３図〜第５図は本発明の光学式ロータリ・エ
ンコーダにおける位相差調整方法の説明に用いる図であ
る。 １……支持体 ５……偏心ホルダ ７……第１の軸受 11……第２の軸受 17……固定マスク 13……回転軸 19……回転ディスク 21……投光器 23……受光器
例を示す縦断面図、第２図は第１の偏心ホルダを示す横
断面図、第３図〜第５図は本発明の光学式ロータリ・エ
ンコーダにおける位相差調整方法の説明に用いる図であ
る。 １……支持体 ５……偏心ホルダ ７……第１の軸受 11……第２の軸受 17……固定マスク 13……回転軸 19……回転ディスク 21……投光器 23……受光器
Claims (1)
- 【請求項１】支持体と、 この支持体に支持され互いに間隔をおいて配置された第
１および第２の軸受と、 符号記録部を有し前記第１および第２の軸受間で前記支
持体に支持された固定マスクと、 この固定マスクを貫通して前記第１および第２の軸受に
軸支された回転軸と、 符号記録部を有し前記第１および第２の軸受間で前記固
定マスクに寄せて面対向するように前記回転軸に固定さ
れた回転ディスクと、 前記固定マスクもしくは前記回転ディスクの前記符号記
録部に向けて光を投射する投光器と、 前記固定マスクおよび前記回転ディスクの前記符号記録
部を透過した投光器からの光を受光する受光器と、 を具備してなる光学式ロータリ・エンコーダにおいて、 前記第２の軸受が前記支持体に回転可能に保持された偏
心ホルダによって偏心した位置に支持されてなることを
特徴とする光学式ロータリ・エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11436486A JPH0778432B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 光学式ロ−タリ・エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11436486A JPH0778432B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 光学式ロ−タリ・エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62269012A JPS62269012A (ja) | 1987-11-21 |
| JPH0778432B2 true JPH0778432B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=14635868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11436486A Expired - Lifetime JPH0778432B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 光学式ロ−タリ・エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778432B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19641164A1 (de) * | 1996-07-19 | 1998-01-22 | Img Drehimpulsgeber Gmbh | Drehimpulsgeber |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP11436486A patent/JPH0778432B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62269012A (ja) | 1987-11-21 |
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