JP2002340624A - 回転角度検出装置及びその回転ディスク - Google Patents
回転角度検出装置及びその回転ディスクInfo
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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- G01D5/3473—Circular or rotary encoders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価な構成で環境温度の変化に対応し、回転
角度を高精度で検出する。 【解決手段】 合成樹脂製の回転ディスク２５は、回転
軸２２に固定する固定部２５ａと、固定部２５ａの外周
縁からスラスト方向に延在する筒状部２５ｂと、筒状部
２５ｂの下部からラジアル方向に延在するディスク本体
部２５ｃとを有し、ディスク本体部２５ｃの下面に回転
角度情報記録部２７を配置する。回転ディスク２５の熱
膨張係数α１、回転軸２２の熱膨張係数α２、センサヘ
ッド２８の温度特性係数β、取付基準面Ａとセンサヘッ
ド２８の集光点Ｂのスラスト方向の距離Ｈ、回転軸２２
と軸受２３の固定点Ｃから回転軸２２と回転ディスク２
５の固定点Ｄまでのスラスト方向の距離Ｌ、固定点Ｄと
回転角度情報記録部２７のスラスト方向の距離Ｓ、温度
の変化量ΔＴの間に、関係式β×Ｈ×ΔＴ＝（α２×Ｌ
＋α１×Ｓ）×ΔＴと、関係式Ｌ＝Ｈ＋Ｓとを成立させ
る。
角度を高精度で検出する。 【解決手段】 合成樹脂製の回転ディスク２５は、回転
軸２２に固定する固定部２５ａと、固定部２５ａの外周
縁からスラスト方向に延在する筒状部２５ｂと、筒状部
２５ｂの下部からラジアル方向に延在するディスク本体
部２５ｃとを有し、ディスク本体部２５ｃの下面に回転
角度情報記録部２７を配置する。回転ディスク２５の熱
膨張係数α１、回転軸２２の熱膨張係数α２、センサヘ
ッド２８の温度特性係数β、取付基準面Ａとセンサヘッ
ド２８の集光点Ｂのスラスト方向の距離Ｈ、回転軸２２
と軸受２３の固定点Ｃから回転軸２２と回転ディスク２
５の固定点Ｄまでのスラスト方向の距離Ｌ、固定点Ｄと
回転角度情報記録部２７のスラスト方向の距離Ｓ、温度
の変化量ΔＴの間に、関係式β×Ｈ×ΔＴ＝（α２×Ｌ
＋α１×Ｓ）×ΔＴと、関係式Ｌ＝Ｈ＋Ｓとを成立させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に合成樹脂製の
回転ディスクを備えたロータリエンコーダ等の回転角度
検出装置及びその回転ディスクに関するものである。
回転ディスクを備えたロータリエンコーダ等の回転角度
検出装置及びその回転ディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のロータリエンコーダの多くには、
回転角度情報を光学的に検出する光学式、又は回転角度
情報を磁気的に検出する磁気式が使われている。そし
て、光学式のロータリエンコーダは、光束を回転角度情
報記録部に透過させる透過型、又は光束を回転角度情報
記録部で反射させる反射型となっている。
回転角度情報を光学的に検出する光学式、又は回転角度
情報を磁気的に検出する磁気式が使われている。そし
て、光学式のロータリエンコーダは、光束を回転角度情
報記録部に透過させる透過型、又は光束を回転角度情報
記録部で反射させる反射型となっている。
【０００３】例えば、図１１は従来の透過型のロータリ
エンコーダを示し、このロータリエンコーダのモータ１
は回転軸２を軸受３、４で支持している。回転軸２の上
部に取付ハブ５を嵌合し、この取付ハブ５を回転軸２に
止めねじ６で固定している。取付ハブ５の上面には回転
角度情報記録体であるロータリスケール７を搭載し、回
転軸２に固定した止め輪８と接着剤９とでロータリスケ
ール７を取付ハブ５に固定している。そして、モータ１
の上面に電気回路基板１０を介して透過型のセンサヘッ
ド１１を配置している。
エンコーダを示し、このロータリエンコーダのモータ１
は回転軸２を軸受３、４で支持している。回転軸２の上
部に取付ハブ５を嵌合し、この取付ハブ５を回転軸２に
止めねじ６で固定している。取付ハブ５の上面には回転
角度情報記録体であるロータリスケール７を搭載し、回
転軸２に固定した止め輪８と接着剤９とでロータリスケ
ール７を取付ハブ５に固定している。そして、モータ１
の上面に電気回路基板１０を介して透過型のセンサヘッ
ド１１を配置している。
【０００４】センサヘッド１１は電気回路基板１０上に
フレーム１２を備え、ロータリスケール７の周縁部は、
フレーム１２の上枠部１２ａと下枠部１２ｂの間に接触
しないように配置している。フレーム１２の上枠部１２
ａは発光素子１３とコリメータレンズ１４を上方から順
次に内蔵し、下枠部１２ｂは固定スケール１５と受光素
子１６を上方から順次に内蔵している。
フレーム１２を備え、ロータリスケール７の周縁部は、
フレーム１２の上枠部１２ａと下枠部１２ｂの間に接触
しないように配置している。フレーム１２の上枠部１２
ａは発光素子１３とコリメータレンズ１４を上方から順
次に内蔵し、下枠部１２ｂは固定スケール１５と受光素
子１６を上方から順次に内蔵している。
【０００５】取付ハブ５は真鍮、アルミニウム等の切削
加工性に優れた材料から成り、回転軸２を嵌合するため
の嵌合孔５ａの内径や、ロータリスケール７を搭載する
ための受け面５ｂを高精度に加工している。そして、ロ
ータリスケール７は薄いガラス又は薄い金属板にスリッ
トをエッチング工程或いは写真製版用ＰＥＴフィルムに
より形成している。
加工性に優れた材料から成り、回転軸２を嵌合するため
の嵌合孔５ａの内径や、ロータリスケール７を搭載する
ための受け面５ｂを高精度に加工している。そして、ロ
ータリスケール７は薄いガラス又は薄い金属板にスリッ
トをエッチング工程或いは写真製版用ＰＥＴフィルムに
より形成している。
【０００６】このロータリエンコーダを組み立てる際に
は、モータ１の回転軸２に取付ハブ５を嵌合し、取付ハ
ブ５を所定のスラスト高に位置付けて止めねじ６を締め
付ける。次に、取付ハブ５の上面にロータリスケール７
を搭載し、回転軸２に固定した止め輪８で仮固定する。
そして、ロータリスケール７の回転角度情報記録部７ａ
の記録パターンの中心と回転軸２の中心との芯出し調整
を行う。その後に、図１２に示すように回転軸２と止め
輪８を接着剤９で固定すると共に、ロータリスケール７
と止め輪８を接着剤９で固定する。最後に、ロータリス
ケール７の外周部をフレーム１２の上枠部１２ａと下枠
部１２ｂの間に挿入するように、センサヘッド１１をロ
ータリスケール７に近付け、モータ１の適切な位置に固
定する。
は、モータ１の回転軸２に取付ハブ５を嵌合し、取付ハ
ブ５を所定のスラスト高に位置付けて止めねじ６を締め
付ける。次に、取付ハブ５の上面にロータリスケール７
を搭載し、回転軸２に固定した止め輪８で仮固定する。
そして、ロータリスケール７の回転角度情報記録部７ａ
の記録パターンの中心と回転軸２の中心との芯出し調整
を行う。その後に、図１２に示すように回転軸２と止め
輪８を接着剤９で固定すると共に、ロータリスケール７
と止め輪８を接着剤９で固定する。最後に、ロータリス
ケール７の外周部をフレーム１２の上枠部１２ａと下枠
部１２ｂの間に挿入するように、センサヘッド１１をロ
ータリスケール７に近付け、モータ１の適切な位置に固
定する。
【０００７】センサヘッド１１の発光素子１３から出射
した発散光束は、コリメータレンズ１４を透過して略平
行光束となり、ロータリスケール７の回転角度情報記録
部７ａを通過し、固定スケール１５を通過して受光素子
１６に入射する。このとき、センサヘッド１１は回転角
度情報記録部７ａと固定スケール１５の相対的な角度位
置変化に伴って発生するモアレ縞の変化を、受光素子１
６に入射する光量の変化として光学的に読み取り、ロー
タリスケール７の回転角度を検出する。
した発散光束は、コリメータレンズ１４を透過して略平
行光束となり、ロータリスケール７の回転角度情報記録
部７ａを通過し、固定スケール１５を通過して受光素子
１６に入射する。このとき、センサヘッド１１は回転角
度情報記録部７ａと固定スケール１５の相対的な角度位
置変化に伴って発生するモアレ縞の変化を、受光素子１
６に入射する光量の変化として光学的に読み取り、ロー
タリスケール７の回転角度を検出する。
【０００８】図１３は従来の反射型のロータリエンコー
ダを示し、上述のセンサヘッド１１の代りに、ロータリ
スケール７の回転角度情報記録部７ａからの反射光束を
検出するセンサヘッド１７をロータリスケール７の下方
に配置している。
ダを示し、上述のセンサヘッド１１の代りに、ロータリ
スケール７の回転角度情報記録部７ａからの反射光束を
検出するセンサヘッド１７をロータリスケール７の下方
に配置している。
【０００９】このように、従来のロータリエンコーダを
製造するためには、取付ハブ５、止めねじ６、止め輪
８、接着剤９などが必要となる上に、接着剤９を施す部
分も多く、更には芯出し調整も必要となって、工数が多
く製造コストの削減が困難になっている。また、ロータ
リスケール７は薄いガラス又は薄い金属板にスリットを
エッチング工程或いは写真製版ＰＥＴフィルムにより形
成するので、高い同軸精度や嵌合精度を達成することが
困難である。
製造するためには、取付ハブ５、止めねじ６、止め輪
８、接着剤９などが必要となる上に、接着剤９を施す部
分も多く、更には芯出し調整も必要となって、工数が多
く製造コストの削減が困難になっている。また、ロータ
リスケール７は薄いガラス又は薄い金属板にスリットを
エッチング工程或いは写真製版ＰＥＴフィルムにより形
成するので、高い同軸精度や嵌合精度を達成することが
困難である。
【００１０】近年では、ロータリエンコーダの製造にお
いて、取付ハブ５とロータリスケール７を合成樹脂材料
から一体成形し、回転ディスクとして回転軸２に容易に
組み込むことにより製造コストを削減する方法が知られ
ている。例えば、本出願人は特開平６０−１４０１１９
号公報、特開昭６２−３６１７号公報、実開平５−８４
８１８号公報、特公平５−３９４１０号公報、特公平５
−３９４１１号公報などにおいて、Ｖ溝格子を用いたロ
ータリスケールを開示し、特許第２８１０５２１号、特
許第２８６２４１７号などにおいて、円筒格子タイプの
ロータリスケールを提案している。
いて、取付ハブ５とロータリスケール７を合成樹脂材料
から一体成形し、回転ディスクとして回転軸２に容易に
組み込むことにより製造コストを削減する方法が知られ
ている。例えば、本出願人は特開平６０−１４０１１９
号公報、特開昭６２−３６１７号公報、実開平５−８４
８１８号公報、特公平５−３９４１０号公報、特公平５
−３９４１１号公報などにおいて、Ｖ溝格子を用いたロ
ータリスケールを開示し、特許第２８１０５２１号、特
許第２８６２４１７号などにおいて、円筒格子タイプの
ロータリスケールを提案している。
【００１１】図１４は合成樹脂材料から一体成形した回
転ディスク１８を備えたロータリエンコーダを示し、こ
の回転ディスク１８は回転角度情報記録部１８ａを有し
ている。回転ディスク１８は上述と同様なモータ１の回
転軸２に嵌合し、回転軸２と回転ディスク１８を接着剤
１９により固着している。
転ディスク１８を備えたロータリエンコーダを示し、こ
の回転ディスク１８は回転角度情報記録部１８ａを有し
ている。回転ディスク１８は上述と同様なモータ１の回
転軸２に嵌合し、回転軸２と回転ディスク１８を接着剤
１９により固着している。
【００１２】このロータリエンコーダは上述の取付ハブ
５、止めねじ６、止め輪８などは不要としている。ま
た、回転軸２に対する回転ディスク１８の嵌合孔１８ｂ
の嵌合精度や、回転角度情報記録部１８ａのパターンと
回転ディスク１８の嵌合孔１８ｂとの同軸精度を容易に
達成している。更には、上述の芯出しという最も煩わし
い工程も不要としている。従って、部品点数を低減して
いる上に芯出し調整工程を不要として、製造コストを大
幅に削減している。
５、止めねじ６、止め輪８などは不要としている。ま
た、回転軸２に対する回転ディスク１８の嵌合孔１８ｂ
の嵌合精度や、回転角度情報記録部１８ａのパターンと
回転ディスク１８の嵌合孔１８ｂとの同軸精度を容易に
達成している。更には、上述の芯出しという最も煩わし
い工程も不要としている。従って、部品点数を低減して
いる上に芯出し調整工程を不要として、製造コストを大
幅に削減している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、合成樹
脂材料の熱膨張係数はガラスや金属の熱膨張係数よりも
大きいので、回転軸２が金属製で回転ディスク１８が合
成樹脂製である場合に、環境温度が大きく変化した際
に、回転軸２と回転ディスク１８の寸法がそれぞれの熱
膨張係数に従って変化し、回転軸２と回転ディスク１８
の間の相対位置が変化する。同様に、センサヘッド１１
が合成樹脂材料から成る場合には、センサヘッド１１が
固有の温度特性係数に従って最適位置から外れることが
ある。
脂材料の熱膨張係数はガラスや金属の熱膨張係数よりも
大きいので、回転軸２が金属製で回転ディスク１８が合
成樹脂製である場合に、環境温度が大きく変化した際
に、回転軸２と回転ディスク１８の寸法がそれぞれの熱
膨張係数に従って変化し、回転軸２と回転ディスク１８
の間の相対位置が変化する。同様に、センサヘッド１１
が合成樹脂材料から成る場合には、センサヘッド１１が
固有の温度特性係数に従って最適位置から外れることが
ある。
【００１４】特に、回転軸２のスラスト方向に関して、
回転ディスク１８とセンサヘッド１１の寸法が変化した
場合には、回転角度情報記録部１８ａとセンサヘッド１
１の間の最適間隔が変化し、センサヘッド１１の出力信
号が変化してセンサヘッド１１の検出精度が劣化する。
また、最悪の場合には回転ディスク１８とセンサヘッド
１１が機械的に接触し、障害が発生することもある。
回転ディスク１８とセンサヘッド１１の寸法が変化した
場合には、回転角度情報記録部１８ａとセンサヘッド１
１の間の最適間隔が変化し、センサヘッド１１の出力信
号が変化してセンサヘッド１１の検出精度が劣化する。
また、最悪の場合には回転ディスク１８とセンサヘッド
１１が機械的に接触し、障害が発生することもある。
【００１５】しかし、これらの問題点を解決するために
は、回転ディスク１８やセンサヘッド１１を取り付ける
際のスラスト方向に関する取付公差を可能な限りなく少
なくする必要が生じ、製造コストが上昇する。
は、回転ディスク１８やセンサヘッド１１を取り付ける
際のスラスト方向に関する取付公差を可能な限りなく少
なくする必要が生じ、製造コストが上昇する。
【００１６】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
安価な構成で環境温度の変化に対応し、回転角度を高精
度で検出し得る回転角度検出装置及びその回転ディスク
を提供することにある。
安価な構成で環境温度の変化に対応し、回転角度を高精
度で検出し得る回転角度検出装置及びその回転ディスク
を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る回転角度検出装置は、モータ・ギア・プ
ーリ等の回転要素と、該回転要素の回転軸に固定した合
成樹脂製の回転ディスクと、該回転ディスクに設けた回
転角度情報記録部から情報を検出するセンサヘッドとか
ら成る回転角度検出装置において、前記回転ディスク及
び前記回転軸の熱膨張係数、前記センサヘッドの温度特
性係数に基づいて、前記回転角度情報記録部と前記セン
サヘッドの相対位置を決定したことを特徴とする。
の本発明に係る回転角度検出装置は、モータ・ギア・プ
ーリ等の回転要素と、該回転要素の回転軸に固定した合
成樹脂製の回転ディスクと、該回転ディスクに設けた回
転角度情報記録部から情報を検出するセンサヘッドとか
ら成る回転角度検出装置において、前記回転ディスク及
び前記回転軸の熱膨張係数、前記センサヘッドの温度特
性係数に基づいて、前記回転角度情報記録部と前記セン
サヘッドの相対位置を決定したことを特徴とする。
【００１８】本発明に係る回転角度検出装置の回転ディ
スクは、合成樹脂材料から成り、回転角度検出装置のモ
ータの回転軸に固定する固定部と、該固定部の外周縁か
ら前記回転軸の軸線に沿う方向に延在する筒状部と、該
筒状部の端部から前記回転軸の軸線と直交する方向に延
在するディスク本体部とを有することを特徴とする。
スクは、合成樹脂材料から成り、回転角度検出装置のモ
ータの回転軸に固定する固定部と、該固定部の外周縁か
ら前記回転軸の軸線に沿う方向に延在する筒状部と、該
筒状部の端部から前記回転軸の軸線と直交する方向に延
在するディスク本体部とを有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明を図１〜図１０に図示の実
施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施
の形態の要部断面図であり、この第１の実施の形態の回
転角度検出装置は反射型のロータリエンコーダとされて
いる。モータ２１では、回転軸２２が上部軸受２３と下
部軸受２４を介して回転自在に支持されている。回転軸
２２の上部には回転ディスク２５が嵌合され、回転ディ
スク２５は回転軸２２に接着材２６により固着されてい
る。回転ディスク２５の下面には回転角度情報記録部２
７が設けられており、この回転角度情報記録部２７では
図示しない１個又は複数個の反射素子が円周方向に規則
的に配列されている。そして、モータ２１の取付基準面
Ａには、反射型のセンサヘッド２８が電気回路基板２９
を介して取り付けられている。
施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施
の形態の要部断面図であり、この第１の実施の形態の回
転角度検出装置は反射型のロータリエンコーダとされて
いる。モータ２１では、回転軸２２が上部軸受２３と下
部軸受２４を介して回転自在に支持されている。回転軸
２２の上部には回転ディスク２５が嵌合され、回転ディ
スク２５は回転軸２２に接着材２６により固着されてい
る。回転ディスク２５の下面には回転角度情報記録部２
７が設けられており、この回転角度情報記録部２７では
図示しない１個又は複数個の反射素子が円周方向に規則
的に配列されている。そして、モータ２１の取付基準面
Ａには、反射型のセンサヘッド２８が電気回路基板２９
を介して取り付けられている。
【００２０】回転ディスク２５は透光性の合成樹脂材料
から一体的に成形されている。回転ディスク２５には、
回転軸２２に固定される円板状の固定部２５ａと、この
固定部２５ａの外周縁から回転軸２２の軸線に沿う方
向、つまりスラスト方向の下向きに延在する筒状部２５
ｂと、この筒状部２５ｂの下部から回転軸２２と直交す
る方向、つまりラジアル方向の外向きに延在するディス
ク本体部２５ｃとが設けられている。固定部２５ａには
回転軸２２を嵌合する嵌合孔２５ｄが形成されており、
回転角度情報記録部２７はディスク本体部２５ｃの下面
に設けられている。
から一体的に成形されている。回転ディスク２５には、
回転軸２２に固定される円板状の固定部２５ａと、この
固定部２５ａの外周縁から回転軸２２の軸線に沿う方
向、つまりスラスト方向の下向きに延在する筒状部２５
ｂと、この筒状部２５ｂの下部から回転軸２２と直交す
る方向、つまりラジアル方向の外向きに延在するディス
ク本体部２５ｃとが設けられている。固定部２５ａには
回転軸２２を嵌合する嵌合孔２５ｄが形成されており、
回転角度情報記録部２７はディスク本体部２５ｃの下面
に設けられている。
【００２１】なお、センサヘッド２８の集光点をＢ、モ
ータ２１の取付基準面Ａ内における回転軸２２と上部軸
受２３の内輪との固定点をＣ、回転軸２２と回転ディス
ク２５の固定点をＤ、回転角度情報記録部２７内の反射
素子が存在している素子存在点をＥ、回転軸２２のスラ
スト方向に関する固定点Ｃと固定点Ｄの距離をＬ、回転
軸２２のスラスト方向に関する取付基準面Ａと集光点Ｂ
の距離をＨ、回転軸２２のスラスト方向に関する固定点
Ｄと素子存在点Ｅの距離をＳとしている。
ータ２１の取付基準面Ａ内における回転軸２２と上部軸
受２３の内輪との固定点をＣ、回転軸２２と回転ディス
ク２５の固定点をＤ、回転角度情報記録部２７内の反射
素子が存在している素子存在点をＥ、回転軸２２のスラ
スト方向に関する固定点Ｃと固定点Ｄの距離をＬ、回転
軸２２のスラスト方向に関する取付基準面Ａと集光点Ｂ
の距離をＨ、回転軸２２のスラスト方向に関する固定点
Ｄと素子存在点Ｅの距離をＳとしている。
【００２２】図２に示すように、センサヘッド２８は光
束を発散するＬＥＤなどの発光素子３１、この発光素子
３１からの光束を集光点Ｂに集光する第１のコリメータ
レンズ３２、回転角度情報記録部２７で反射した発散光
束を集光する第２のコリメータレンズ３３、この第２の
コリメータレンズ３３からの光束を検出する受光素子３
４から構成されている。
束を発散するＬＥＤなどの発光素子３１、この発光素子
３１からの光束を集光点Ｂに集光する第１のコリメータ
レンズ３２、回転角度情報記録部２７で反射した発散光
束を集光する第２のコリメータレンズ３３、この第２の
コリメータレンズ３３からの光束を検出する受光素子３
４から構成されている。
【００２３】このロータリエンコーダにおいて、発光素
子３１から発散した光束は、第１のコリメータレンズ３
２を透過し、収束光束となって集光点Ｂに集光する。こ
の集光点Ｂに収束した光束は、集光点Ｂに位置する回転
角度情報記録部２７の素子存在点Ｅで反射し、発散光束
となって第２のコリメータレンズ３３を透過し、再び収
束光束となって受光素子３４に入射する。この際に、回
転角度情報記録部２７の素子存在点Ｅを除く部分では、
光束は回転ディスク２５を透過する。そして、回転ディ
スク２５の回転に伴って回転角度情報記録部２７の反射
素子が円周方向に移動し、受光素子３４から出力する電
気信号が変化し、回転角度情報を得る。
子３１から発散した光束は、第１のコリメータレンズ３
２を透過し、収束光束となって集光点Ｂに集光する。こ
の集光点Ｂに収束した光束は、集光点Ｂに位置する回転
角度情報記録部２７の素子存在点Ｅで反射し、発散光束
となって第２のコリメータレンズ３３を透過し、再び収
束光束となって受光素子３４に入射する。この際に、回
転角度情報記録部２７の素子存在点Ｅを除く部分では、
光束は回転ディスク２５を透過する。そして、回転ディ
スク２５の回転に伴って回転角度情報記録部２７の反射
素子が円周方向に移動し、受光素子３４から出力する電
気信号が変化し、回転角度情報を得る。
【００２４】ここで、集光点Ｂと素子存在点Ｅの位置が
一致している場合には、センサヘッド２８は良好な電気
信号を出力する。しかし、モータ２１から発生した熱に
より環境温度が上昇するので、回転軸２２、回転ディス
ク２５、センサヘッド２８などが熱膨張し、集光点Ｂと
素子存在点Ｅの位置を変化させようとする。そこで、こ
の第１の実施の形態では、次の関係式（１）、（２）を
成立させ、集光点Ｂと素子存在点Ｅの位置の変化を防止
している。
一致している場合には、センサヘッド２８は良好な電気
信号を出力する。しかし、モータ２１から発生した熱に
より環境温度が上昇するので、回転軸２２、回転ディス
ク２５、センサヘッド２８などが熱膨張し、集光点Ｂと
素子存在点Ｅの位置を変化させようとする。そこで、こ
の第１の実施の形態では、次の関係式（１）、（２）を
成立させ、集光点Ｂと素子存在点Ｅの位置の変化を防止
している。
【００２５】 β×Ｈ×ΔＴ＝（α２×Ｌ＋α１×Ｓ）×ΔＴ …（１） Ｌ＝Ｓ＋Ｈ …（２）
【００２６】ただし、回転ディスク２５の熱膨張係数を
α１、回転軸２２の熱膨張係数をα２、センサヘッド２
８の最適位置での温度特性係数をβ、温度の変化量をΔ
Ｔとする。また、距離Ｈ、Ｌの符号は取付基準面Ａの上
方を＋とし、距離Ｓの符号は固定点Ｄの上方を＋とす
る。更に、回転軸２２、回転ディスク２５、センサヘッ
ド２８などの温度変化は同等とする。
α１、回転軸２２の熱膨張係数をα２、センサヘッド２
８の最適位置での温度特性係数をβ、温度の変化量をΔ
Ｔとする。また、距離Ｈ、Ｌの符号は取付基準面Ａの上
方を＋とし、距離Ｓの符号は固定点Ｄの上方を＋とす
る。更に、回転軸２２、回転ディスク２５、センサヘッ
ド２８などの温度変化は同等とする。
【００２７】そして、温度の変化量ΔＴに応じて変化す
る距離Ｈの変化量をΔＨとし、温度特性係数β＝ΔＨ／
Ｈと定義する。即ち、温度特性係数βは距離Ｈが温度の
変化によって、どの程度の割合で変化するかを定量的に
表す係数とする。
る距離Ｈの変化量をΔＨとし、温度特性係数β＝ΔＨ／
Ｈと定義する。即ち、温度特性係数βは距離Ｈが温度の
変化によって、どの程度の割合で変化するかを定量的に
表す係数とする。
【００２８】図３は環境温度が常温２０℃で集光点Ｂと
素子存在点Ｅが一致している状態、即ち回転ディスク２
５を回転軸２２に最適位置関係に固定した状態を示して
いる。ロータリエンコーダを製造する際には、熱膨張係
数α１、α２と温度特性係数βは既知であり、センサヘ
ッド２８を取り付けた結果として集光点Ｂの位置、つま
り距離Ｈも先行して決定できるので、関係式（１）に熱
膨張係数α１、α２、温度特性係数β、及び距離Ｈの値
を代入し、関係式（２）との連立方程式を解くことによ
り、距離Ｌ、Ｓを決定する。そして、これらの距離Ｌ、
Ｓから回転軸２２、回転ディスク２５、センサヘッド２
８などの形状や固定位置を求める。
素子存在点Ｅが一致している状態、即ち回転ディスク２
５を回転軸２２に最適位置関係に固定した状態を示して
いる。ロータリエンコーダを製造する際には、熱膨張係
数α１、α２と温度特性係数βは既知であり、センサヘ
ッド２８を取り付けた結果として集光点Ｂの位置、つま
り距離Ｈも先行して決定できるので、関係式（１）に熱
膨張係数α１、α２、温度特性係数β、及び距離Ｈの値
を代入し、関係式（２）との連立方程式を解くことによ
り、距離Ｌ、Ｓを決定する。そして、これらの距離Ｌ、
Ｓから回転軸２２、回転ディスク２５、センサヘッド２
８などの形状や固定位置を求める。
【００２９】図４は作用説明図であり、温度特性係数β
＝０として環境温度が大きく変化した場合を示してい
る。そして、回転軸２２をステンレス製とし、回転ディ
スク２５をポリカーボネート製としている。従って、熱
膨張係数α１≒６．６×１０− ５となり、熱膨張係数α
２≒１．４７×１０−５となる。このとき、距離Ｈを
７．７ｍｍとすると、関係関係式（１）、（２）から距
離Ｌは＋９．９ｍｍとなり、距離Ｓは−２．２ｍｍとな
る。
＝０として環境温度が大きく変化した場合を示してい
る。そして、回転軸２２をステンレス製とし、回転ディ
スク２５をポリカーボネート製としている。従って、熱
膨張係数α１≒６．６×１０− ５となり、熱膨張係数α
２≒１．４７×１０−５となる。このとき、距離Ｈを
７．７ｍｍとすると、関係関係式（１）、（２）から距
離Ｌは＋９．９ｍｍとなり、距離Ｓは−２．２ｍｍとな
る。
【００３０】この場合に、温度特性係数β＝０としてい
るので、センサヘッド２８は温度の影響を受けず、集光
点Ｂの位置は変化しない。しかし、環境温度が大きく上
昇するので、回転軸２２と回転ディスク２５は固有の熱
膨張係数α１、α２に従って熱膨張する。回転軸２２が
熱膨張すると固定点Ｄが上向きに移動し、上述の距離Ｌ
よりも大きい距離Ｌ’となる。また、回転ディスク２５
が固定点Ｄを基準として下向きに膨張し、上述の距離Ｓ
よりも大きい距離Ｓ’となる。この際に、回転ディスク
２５の筒状部２５ｂが主として下向きに膨張し、回転軸
２２の膨張に伴う素子存在点Ｅのスラスト方向への移動
を相殺する。
るので、センサヘッド２８は温度の影響を受けず、集光
点Ｂの位置は変化しない。しかし、環境温度が大きく上
昇するので、回転軸２２と回転ディスク２５は固有の熱
膨張係数α１、α２に従って熱膨張する。回転軸２２が
熱膨張すると固定点Ｄが上向きに移動し、上述の距離Ｌ
よりも大きい距離Ｌ’となる。また、回転ディスク２５
が固定点Ｄを基準として下向きに膨張し、上述の距離Ｓ
よりも大きい距離Ｓ’となる。この際に、回転ディスク
２５の筒状部２５ｂが主として下向きに膨張し、回転軸
２２の膨張に伴う素子存在点Ｅのスラスト方向への移動
を相殺する。
【００３１】従って、この第１の実施では、環境温度が
大幅に上昇しても、集光点Ｂと素子存在点Ｅの双方が不
動点となり、安定した信号を出力することが可能とな
る。
大幅に上昇しても、集光点Ｂと素子存在点Ｅの双方が不
動点となり、安定した信号を出力することが可能とな
る。
【００３２】図５は第２の実施の形態の要部断面図、図
６は作用説明図であり、温度特性係数β＝０．５０×１
０−５とし、その他の条件を上述と同様としている。こ
の第２の実施の形態では、距離Ｌが＋９．１５ｍｍとな
り、距離Ｓが−１．４５ｍｍとなり、第１の実施の形態
と同様な効果が得られる。
６は作用説明図であり、温度特性係数β＝０．５０×１
０−５とし、その他の条件を上述と同様としている。こ
の第２の実施の形態では、距離Ｌが＋９．１５ｍｍとな
り、距離Ｓが−１．４５ｍｍとなり、第１の実施の形態
と同様な効果が得られる。
【００３３】図７は第３の実施の形態の要部断面図であ
り、温度特性係数βが大きい場合を示している。モータ
４１の回転軸４２の上端面に、回転ディスク４３がワッ
シャ４４と止めねじ４５により固定されている。回転軸
４２の上端面には、止めねじ４５が螺合されるねじ孔４
２ａが形成されている。
り、温度特性係数βが大きい場合を示している。モータ
４１の回転軸４２の上端面に、回転ディスク４３がワッ
シャ４４と止めねじ４５により固定されている。回転軸
４２の上端面には、止めねじ４５が螺合されるねじ孔４
２ａが形成されている。
【００３４】回転ディスク４３には、回転軸４２に固定
される固定部４３ａと、この固定部４３ａの外周縁から
上方へ延在する筒状部４３ｂと、この筒状部４３ｂの上
部から外方に水平に延在するディスク本体部４３ｃとが
設けられている。固定部４３ａには、回転軸４２が嵌合
される嵌合孔４３ｄと、止めねじ４５が挿通される挿通
孔４３ｅとが形成されており、回転角度情報記録部２７
はディスク本体部４３ｃの下面に配置されている。
される固定部４３ａと、この固定部４３ａの外周縁から
上方へ延在する筒状部４３ｂと、この筒状部４３ｂの上
部から外方に水平に延在するディスク本体部４３ｃとが
設けられている。固定部４３ａには、回転軸４２が嵌合
される嵌合孔４３ｄと、止めねじ４５が挿通される挿通
孔４３ｅとが形成されており、回転角度情報記録部２７
はディスク本体部４３ｃの下面に配置されている。
【００３５】この第３の実施の形態において、温度特性
係数β＝２．６０×１０−５とし、その他の条件を第１
の実施の形態と同様とした場合には、距離Ｌが＋６．０
ｍｍとなり、距離Ｓが＋１．７ｍｍとなり、第１、第２
の実施の形態と同様な効果が得られる。
係数β＝２．６０×１０−５とし、その他の条件を第１
の実施の形態と同様とした場合には、距離Ｌが＋６．０
ｍｍとなり、距離Ｓが＋１．７ｍｍとなり、第１、第２
の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００３６】図８は第４の実施の形態の要部断面図であ
り、第３の実施の形態のセンサヘッド２８の代りに透過
型のセンサヘッド４６が使用されている。この第４の実
施の形態においても、第１、第２の実施の形態と同様な
効果が得られる。
り、第３の実施の形態のセンサヘッド２８の代りに透過
型のセンサヘッド４６が使用されている。この第４の実
施の形態においても、第１、第２の実施の形態と同様な
効果が得られる。
【００３７】図９は第５の実施の形態の要部断面図であ
り、モータ５１の回転軸５２の上端面に、回転ディスク
５３が接着剤５４により固定されている。そして、回転
軸５２の上端面には、接着剤５４が施される溝部５２ａ
が形成されている。
り、モータ５１の回転軸５２の上端面に、回転ディスク
５３が接着剤５４により固定されている。そして、回転
軸５２の上端面には、接着剤５４が施される溝部５２ａ
が形成されている。
【００３８】回転ディスク５３には、回転軸５２の上端
面に配置される固定部５３ａと、この固定部５３ａの外
周縁から下方に延在する筒状部５３ｂと、この筒状部５
３ｂの下部から外方に水平に延在するディスク本体部５
３ｃとが設けられている。筒状部５３ｂの内部は回転軸
５２が嵌合される嵌合孔５３ｄとされ、回転軸５２の外
周面と嵌合孔５３ｄの内周面の間は微少な隙間とされ、
回転角度情報記録部２７はディスク本体部５３ｃの下面
に配置されている。この第５の実施の形態でも、第１〜
第３の実施の形態と同様な効果が得られる。
面に配置される固定部５３ａと、この固定部５３ａの外
周縁から下方に延在する筒状部５３ｂと、この筒状部５
３ｂの下部から外方に水平に延在するディスク本体部５
３ｃとが設けられている。筒状部５３ｂの内部は回転軸
５２が嵌合される嵌合孔５３ｄとされ、回転軸５２の外
周面と嵌合孔５３ｄの内周面の間は微少な隙間とされ、
回転角度情報記録部２７はディスク本体部５３ｃの下面
に配置されている。この第５の実施の形態でも、第１〜
第３の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００３９】図１０は第６の実施の形態の要部断面図で
あり、モータ６１の回転軸６２の上端面に回転ディスク
６３がワッシャ６４と止めねじ６５により固定されてい
る。そして、回転軸６２の上端面には、止めねじ６５が
螺合されるねじ孔６２ａが形成されている。
あり、モータ６１の回転軸６２の上端面に回転ディスク
６３がワッシャ６４と止めねじ６５により固定されてい
る。そして、回転軸６２の上端面には、止めねじ６５が
螺合されるねじ孔６２ａが形成されている。
【００４０】回転ディスク６３には、回転軸６２の上端
面に固定される円板状の固定部６３ａと、この固定部６
３ａの外周縁から下方に延在する筒状部６３ｂと、この
筒状部６３ｂの下部から外方に水平に延在するディスク
本体部６３ｃとが設けられている。筒状部６３ｂの内部
は回転軸６２が嵌合される嵌合孔６３ｄとされ、回転軸
６２の外周面と嵌合孔６３ｄの内周面の間は微少な隙間
とされている。固定部６３ａには止めねじ６５が挿通さ
れる挿通孔６３ｅが形成され、回転角度情報記録部２７
はディスク本体部６３ｃの下面に配置されている。この
第６の実施の形態でも、第１〜第３の実施の形態と同様
な効果が得られる。
面に固定される円板状の固定部６３ａと、この固定部６
３ａの外周縁から下方に延在する筒状部６３ｂと、この
筒状部６３ｂの下部から外方に水平に延在するディスク
本体部６３ｃとが設けられている。筒状部６３ｂの内部
は回転軸６２が嵌合される嵌合孔６３ｄとされ、回転軸
６２の外周面と嵌合孔６３ｄの内周面の間は微少な隙間
とされている。固定部６３ａには止めねじ６５が挿通さ
れる挿通孔６３ｅが形成され、回転角度情報記録部２７
はディスク本体部６３ｃの下面に配置されている。この
第６の実施の形態でも、第１〜第３の実施の形態と同様
な効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回転角
度検出装置は、回転ディスクの熱膨張係数、回転軸の熱
膨張係数、及びセンサヘッドの温度特性係数に基づい
て、回転角度情報記録部とセンサヘッドの相対位置を決
定したので、環境温度が変化しても、回転角度情報記録
部とセンサヘッドとの最適相対位置を維持することがで
きる。従って、出力信号を安定させて検出誤差を低減さ
せることができる上に、回転軸と回転ディスクとの固定
強度を向上させることができる。また、回転角度情報記
録部とセンサヘッドの相対的な組込マージンを拡大する
ことが可能となる。そして、使用可能な温度範囲を拡大
することができる上に、回転角度の高分解能かつ高精度
な検出を実現することができる。
度検出装置は、回転ディスクの熱膨張係数、回転軸の熱
膨張係数、及びセンサヘッドの温度特性係数に基づい
て、回転角度情報記録部とセンサヘッドの相対位置を決
定したので、環境温度が変化しても、回転角度情報記録
部とセンサヘッドとの最適相対位置を維持することがで
きる。従って、出力信号を安定させて検出誤差を低減さ
せることができる上に、回転軸と回転ディスクとの固定
強度を向上させることができる。また、回転角度情報記
録部とセンサヘッドの相対的な組込マージンを拡大する
ことが可能となる。そして、使用可能な温度範囲を拡大
することができる上に、回転角度の高分解能かつ高精度
な検出を実現することができる。
【００４２】また、本発明に係る回転角度検出装置の回
転ディスクは、合成樹脂材料から成り、回転角度検出装
置のモータの回転軸に固定する固定部と、固定部の外周
縁から回転軸の軸線に沿う方向に延在する筒状部と、筒
状部の端部から回転軸の軸線と直交する方向に延在する
ディスク本体部とを有するので、環境温度上昇した際に
主として筒状部が軸線に沿う方向に膨張し、回転軸の軸
線に沿う方向への膨張を相殺することができる。
転ディスクは、合成樹脂材料から成り、回転角度検出装
置のモータの回転軸に固定する固定部と、固定部の外周
縁から回転軸の軸線に沿う方向に延在する筒状部と、筒
状部の端部から回転軸の軸線と直交する方向に延在する
ディスク本体部とを有するので、環境温度上昇した際に
主として筒状部が軸線に沿う方向に膨張し、回転軸の軸
線に沿う方向への膨張を相殺することができる。
【図１】第１の実施の形態の要部断面図である。
【図２】センサヘッドの詳細図である。
【図３】集光点と素子存在点が一致した状態の説明図で
ある。
ある。
【図４】温度が上昇した後の状態の作用説明図である。
【図５】第２の実施の形態の要部断面図である。
【図６】温度が上昇した後の状態の作用説明図である。
【図７】第３の実施の形態の要部断面図である。
【図８】第４の実施の形態の要部断面図である。
【図９】第５の実施の形態の要部断面図である。
【図１０】第６の実施の形態の要部断面図である。
【図１１】従来例の透過型エンコーダの部分断面図であ
る。
る。
【図１２】従来例の部分拡大平面図である。
【図１３】従来例の反射型エンコーダの部分断面図であ
る。
る。
【図１４】従来例の一体回転ディスクを有する透過型エ
ンコーダの部分断面図である。
ンコーダの部分断面図である。
２１、４１、５１、６１ モータ ２２、４２、５２、６２ 回転軸 ２３、２４ 軸受 ２５、４３、５３、６３ 回転ディスク ２５ａ、４３ａ、５３ａ、６３ａ 固定部 ２５ｂ、４３ｂ、５３ｂ、６３ｂ 筒状部 ２５ｃ、４３ｃ、５３ｃ、６３ｃ ディスク本体部 ２５ｄ、４３ｄ、５３ｄ、６３ｄ 嵌合孔 ２６、５４ 接着剤 ２７ 回転角度情報記録部 ２８、４６ センサヘッド ２９ 電気回路基板 ３１ 発光素子 ３２、３３ コリメータレンズ ３４ 受光素子 Ａ 取付基準面 Ｂ 集光点 Ｃ、Ｄ 固定点 Ｅ 素子存在点 Ｈ、Ｌ、Ｓ 距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 泰 東京都大田区下丸子三丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F103 BA01 CA03 CA05 CA06 DA13 EA12 EA18 EA19 EA24 EB06 EB27 EB32 EB33 EC03 GA15
Claims (6)
- 【請求項１】 モータ・ギア・プーリ等の回転要素と、
該回転要素の回転軸に固定した合成樹脂製の回転ディス
クと、該回転ディスクに設けた回転角度情報記録部から
情報を検出するセンサヘッドとから成る回転角度検出装
置において、前記回転ディスク及び前記回転軸の熱膨張
係数、前記センサヘッドの温度特性係数に基づいて、前
記回転角度情報記録部と前記センサヘッドの相対位置を
決定したことを特徴とする回転角度検出装置。 - 【請求項２】 前記回転ディスクの熱膨張係数α１、前
記回転軸の熱膨張係数α２、前記センサヘッドの温度特
性係数β、前記回転軸の軸線に沿う方向に関する前記モ
ータの取付基準面から前記センサヘッドの集光点までの
距離Ｈ、前記回転軸の軸線に沿う方向に関する前記取付
基準面から前記回転軸と前記回転ディスクの固定点まで
の距離Ｌ、前記回転軸の軸線に沿う方向に関する前記固
定点から前記回転角度情報記録部までの距離Ｓ、温度の
変化量ΔＴの間に、第１の関係式β×Ｈ×ΔＴ＝（α２
×Ｌ＋α１×Ｓ）×ΔＴと、第２の関係式Ｌ＝Ｈ＋Ｓと
を成立させたことを特徴とする請求項１に記載の回転角
度検出装置。 - 【請求項３】 前記温度の変化量ΔＴに応じて変化する
前記距離Ｈの変化量をΔＨとし、前記温度特性係数βを
ΔＨ／Ｈとしたことを特徴とする請求項２に記載の回転
角度検出装置。 - 【請求項４】 前記回転ディスクは、前記回転軸に固定
する固定部と、該固定部の外周縁から前記回転軸の軸線
に沿う方向に延在する筒状部と、該筒状部の端部から前
記回転軸の軸線と直交する方向に延在するディスク本体
部とを有することを特徴とする請求項１に記載の回転角
度検出装置。 - 【請求項５】 前記回転角度情報記録部は１個又は複数
個の反射素子を円周方向に規則的に配列して成ることを
特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。 - 【請求項６】 合成樹脂材料から成り、回転角度検出装
置のモータの回転軸に固定する固定部と、該固定部の外
周縁から前記回転軸の軸線に沿う方向に延在する筒状部
と、該筒状部の端部から前記回転軸の軸線と直交する方
向に延在するディスク本体部とを有することを特徴とす
る回転角度検出装置の回転ディスク。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147559A JP4763914B2 (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 回転角度検出装置 |
| US10/147,130 US6901682B2 (en) | 2001-05-17 | 2002-05-15 | Rotation angle detecting apparatus and its rotary disc |
| DE60237658T DE60237658D1 (de) | 2001-05-17 | 2002-05-17 | Drehwinkeldetektionsapparat und seine Drehwinkelscheibe |
| EP02011050A EP1258710B1 (en) | 2001-05-17 | 2002-05-17 | Rotation angle detecting apparatus and its rotary disc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147559A JP4763914B2 (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 回転角度検出装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007098601A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Seiko Epson Corp | 液体噴射装置及び記録装置 |
| JPWO2007116801A1 (ja) * | 2006-04-03 | 2009-08-20 | 三菱電機株式会社 | 電子機器筐体 |
| JP2011058955A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Mitsutoyo Corp | 光学式エンコーダ |
| JP2013076715A (ja) * | 2013-01-29 | 2013-04-25 | Canon Electronics Inc | 被読取板固定用部材、被読取板固定用組立体、及び信号検出装置、並びにロータリーエンコーダ |
| US8529142B2 (en) | 2004-04-12 | 2013-09-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | RFID circuit element cartridge, roll for producing electromagnetic radiation reaction element label, and tag-label producing device |
| JP6150961B1 (ja) * | 2016-07-27 | 2017-06-21 | 三菱電機株式会社 | 回転角検出装置 |
| JP2020076699A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 帝国通信工業株式会社 | 光学式エンコーダ |
| JP2020076700A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 帝国通信工業株式会社 | 光学式エンコーダ |
| CN113790751A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-12-14 | 天津大学 | 一种柔性区域可控制的照明光源装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60318396T2 (de) * | 2002-02-14 | 2008-05-21 | Faro Technologies, Inc., Lake Mary | Tragbare koordinatenmessmaschine mit gelenkarm |
| US7881896B2 (en) | 2002-02-14 | 2011-02-01 | Faro Technologies, Inc. | Portable coordinate measurement machine with integrated line laser scanner |
| US7073271B2 (en) | 2002-02-14 | 2006-07-11 | Faro Technologies Inc. | Portable coordinate measurement machine |
| USRE42082E1 (en) | 2002-02-14 | 2011-02-01 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine |
| US6957496B2 (en) * | 2002-02-14 | 2005-10-25 | Faro Technologies, Inc. | Method for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine |
| US6952882B2 (en) * | 2002-02-14 | 2005-10-11 | Faro Technologies, Inc. | Portable coordinate measurement machine |
| JP4481137B2 (ja) * | 2003-11-13 | 2010-06-16 | アスモ株式会社 | モータ、回転制御装置、及び回転検出回路 |
| JP4860917B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2012-01-25 | ハイデンハイン株式会社 | ロータリーエンコーダ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0380326A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-05 | Rinnai Corp | 機器の制御回路 |
| JPH1114404A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-01-22 | Fanuc Ltd | 光学式ロータリエンコーダ |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2930895A (en) * | 1957-09-23 | 1960-03-29 | Askania Werke Ag | Scale interpolating device |
| US3041599A (en) * | 1959-08-18 | 1962-06-26 | Control Company Inc Comp | Shaft angle encoding |
| US3775655A (en) * | 1972-09-15 | 1973-11-27 | Xerox Corp | Method and apparatus for transducer temperature compensation |
| US3816002A (en) * | 1972-10-10 | 1974-06-11 | H Wieg | Apparatus for measuring displacement between two relatively movable members |
| DE2558625A1 (de) * | 1975-12-24 | 1977-07-14 | Norte Klessmann & Co Kg | Werkzeugmaschine, insbesondere bohr- oder fraesmaschine |
| DE3125681C2 (de) * | 1981-06-30 | 1983-04-21 | Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf | Koordinaten-Meßmaschine |
| JPS60140119A (ja) | 1983-12-27 | 1985-07-25 | Canon Inc | 光学式エンコ−ダ |
| JPS623617A (ja) | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Canon Inc | 光学式スケ−ル |
| SE450172B (sv) * | 1985-10-18 | 1987-06-09 | Carl Urban Ungerstedt | Anordning for att kompensera for glapp i ett metsystem |
| DE3627546C1 (de) * | 1986-08-13 | 1987-11-12 | Maho Ag | Vorrichtung zur Kompensation der Waermedehnung zweier relativ bewegbarer Maschinenteile |
| DE8717712U1 (de) * | 1987-04-02 | 1989-08-31 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Längen- oder Winkelmeßeinrichtung |
| US4815213A (en) * | 1987-10-09 | 1989-03-28 | Brown & Sharpe Manufacturing Co. | Apparatus for temperature compensation of sensing means of a machine |
| DE3929629A1 (de) * | 1989-09-06 | 1991-03-07 | Zeiss Carl Fa | Laengen- oder winkelmesseinrichtung |
| JP2810521B2 (ja) | 1990-09-21 | 1998-10-15 | キヤノン株式会社 | ロータリーエンコーダ及びこれを用いた装置 |
| JPH0539410A (ja) | 1990-08-31 | 1993-02-19 | Kawasaki Steel Corp | 樹脂組成物 |
| JP2862417B2 (ja) | 1990-11-16 | 1999-03-03 | キヤノン株式会社 | 変位測定装置及び方法 |
| AT397717B (de) * | 1990-12-10 | 1994-06-27 | Rieder & Schwaiger Sentop | Drehgeber |
| JP3108445B2 (ja) | 1991-02-08 | 2000-11-13 | 日本ユニカー株式会社 | ポリエステル系樹脂組成物 |
| JPH0584818A (ja) | 1991-09-25 | 1993-04-06 | Toray Ind Inc | 二軸配向積層フイルム |
| ATE108271T1 (de) * | 1991-05-11 | 1994-07-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmesseinrichtung. |
| US5650852A (en) * | 1996-03-08 | 1997-07-22 | The Boeing Company | Temperature-compensated laser measuring method and apparatus |
| JP3154946B2 (ja) * | 1996-11-11 | 2001-04-09 | ファナック株式会社 | 工作機械の熱変位補正方法 |
| FR2757628B1 (fr) * | 1996-12-20 | 1999-02-26 | Eaton Controls | Procede et dispositif de mesure numerique de positions angulaires |
| JP3971495B2 (ja) * | 1998-01-09 | 2007-09-05 | 富士通コンポーネント株式会社 | 回転角度検出装置 |
| KR100264247B1 (ko) * | 1998-03-28 | 2000-08-16 | 김영삼 | 공작기계의 열변형오차 측정 및 보정시스템 |
| DE19816810C2 (de) * | 1998-04-16 | 2000-06-08 | Preh Elektro Feinmechanik | Kapazitiver Winkelsensor |
| EP0969264A3 (de) * | 1998-05-06 | 2001-06-13 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Flächiger Sensor, Anordnung des flächigen Sensors und Verfahren zur Kompensation thermischer Verformungen |
| JP2000205811A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-28 | Alps Electric Co Ltd | 回転型センサ |
| JP2000320688A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-24 | Nok Corp | 環状部材 |
| JP2002039798A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-02-06 | Tokai Rika Co Ltd | 回転角度検出装置及び回転角度検出方法 |
-
2001
- 2001-05-17 JP JP2001147559A patent/JP4763914B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-15 US US10/147,130 patent/US6901682B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-17 DE DE60237658T patent/DE60237658D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-17 EP EP02011050A patent/EP1258710B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0380326A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-05 | Rinnai Corp | 機器の制御回路 |
| JPH1114404A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-01-22 | Fanuc Ltd | 光学式ロータリエンコーダ |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8529142B2 (en) | 2004-04-12 | 2013-09-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | RFID circuit element cartridge, roll for producing electromagnetic radiation reaction element label, and tag-label producing device |
| JP2007098601A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Seiko Epson Corp | 液体噴射装置及び記録装置 |
| JPWO2007116801A1 (ja) * | 2006-04-03 | 2009-08-20 | 三菱電機株式会社 | 電子機器筐体 |
| JP4656234B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2011-03-23 | 三菱電機株式会社 | エンコーダ |
| US7939796B2 (en) | 2006-04-03 | 2011-05-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Electronic device housing |
| JP2011058955A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Mitsutoyo Corp | 光学式エンコーダ |
| JP2013076715A (ja) * | 2013-01-29 | 2013-04-25 | Canon Electronics Inc | 被読取板固定用部材、被読取板固定用組立体、及び信号検出装置、並びにロータリーエンコーダ |
| JP6150961B1 (ja) * | 2016-07-27 | 2017-06-21 | 三菱電機株式会社 | 回転角検出装置 |
| WO2018020616A1 (ja) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | 三菱電機株式会社 | 回転角検出装置 |
| JP2020076699A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 帝国通信工業株式会社 | 光学式エンコーダ |
| JP2020076700A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 帝国通信工業株式会社 | 光学式エンコーダ |
| CN113790751A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-12-14 | 天津大学 | 一种柔性区域可控制的照明光源装置 |
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