JP2003114138A - エンコーダ - Google Patents
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- JP2003114138A JP2003114138A JP2001308169A JP2001308169A JP2003114138A JP 2003114138 A JP2003114138 A JP 2003114138A JP 2001308169 A JP2001308169 A JP 2001308169A JP 2001308169 A JP2001308169 A JP 2001308169A JP 2003114138 A JP2003114138 A JP 2003114138A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 後調整が不要の高精度で安価なエンコーダを
得る。 【解決手段】 本発明のエンコーダは、回転体のシャフ
ト１に固定された磁気ディスク２と、磁気ディスクの近
傍に設けた磁気抵抗素子41〜44と、磁気抵抗素子を少な
くとも２個取付ける固定部31〜34を有する単一のベース
３とを備えて回転体の回転角度を検出するもので、磁気
抵抗素子の基体に素子基準面を設け、ベースはその形状
を略円筒形とし、その内周部に磁気抵抗素子を固定する
固定部を方形の凹部とし、かつ凹部の側面にベース基準
面を設け、検出素子の素子基準面とベース基準面とを合
致させて固定した構成である。
得る。 【解決手段】 本発明のエンコーダは、回転体のシャフ
ト１に固定された磁気ディスク２と、磁気ディスクの近
傍に設けた磁気抵抗素子41〜44と、磁気抵抗素子を少な
くとも２個取付ける固定部31〜34を有する単一のベース
３とを備えて回転体の回転角度を検出するもので、磁気
抵抗素子の基体に素子基準面を設け、ベースはその形状
を略円筒形とし、その内周部に磁気抵抗素子を固定する
固定部を方形の凹部とし、かつ凹部の側面にベース基準
面を設け、検出素子の素子基準面とベース基準面とを合
致させて固定した構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一個のベース上に
検出素子を配置して回転角度を検出するエンコーダであ
って、特に高精度を要求される検出素子の固定方法に関
する。
検出素子を配置して回転角度を検出するエンコーダであ
って、特に高精度を要求される検出素子の固定方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、モータの回転角度を検出する高精
度の磁気エンコーダとして図１０、図１１に示すような
ものがある。図１０は従来の磁気エンコーダを示す平面
図、図１１はその側断面図である。図において、１はモ
ータのシャフト、２は磁気ディスク、３はベース、３１
〜３４は検出素子の固定部、４１〜４４は磁気抵抗素子
である。本磁気エンコーダは、モータのシャフト１に取
り付けた磁気ディスク２と４個の磁気抵抗素子４１〜４
４とこれらを固定する検出素子の固定部３１〜３４とベ
ース３にて構成されている。各検出素子の固定部は、２
ヵ所の固定ネジ３６にてベース３に固定されており、ベ
ース３は、４ヵ所の固定ネジ３５にてモータのブラケッ
ト１２に固定されている。磁気ディスク２の外周は磁性
体塗布膜２１を塗布しており、ここに多極の磁石が着磁
されている。
度の磁気エンコーダとして図１０、図１１に示すような
ものがある。図１０は従来の磁気エンコーダを示す平面
図、図１１はその側断面図である。図において、１はモ
ータのシャフト、２は磁気ディスク、３はベース、３１
〜３４は検出素子の固定部、４１〜４４は磁気抵抗素子
である。本磁気エンコーダは、モータのシャフト１に取
り付けた磁気ディスク２と４個の磁気抵抗素子４１〜４
４とこれらを固定する検出素子の固定部３１〜３４とベ
ース３にて構成されている。各検出素子の固定部は、２
ヵ所の固定ネジ３６にてベース３に固定されており、ベ
ース３は、４ヵ所の固定ネジ３５にてモータのブラケッ
ト１２に固定されている。磁気ディスク２の外周は磁性
体塗布膜２１を塗布しており、ここに多極の磁石が着磁
されている。
【０００３】磁気抵抗素子４１は、検出素子固定部３１
にて固定されており、磁気抵抗素子４１の角度検出信号
は、検出リードから波形整形回路（図示せず。）に送出
される。磁気抵抗素子４２は、磁気抵抗素子４１と機械
的に１８０度回転した場所に対向するように配置されて
いる。磁気ディスク２が回転すると、各磁気抵抗素子４
１、４２、４３、４４により磁気変化を検出する構成で
ある。図１２は、磁気抵抗素子４１の検出した角度誤差
と１８０度対向する位置に配置した磁気抵抗素子４２の
角度誤差を示した図である。
にて固定されており、磁気抵抗素子４１の角度検出信号
は、検出リードから波形整形回路（図示せず。）に送出
される。磁気抵抗素子４２は、磁気抵抗素子４１と機械
的に１８０度回転した場所に対向するように配置されて
いる。磁気ディスク２が回転すると、各磁気抵抗素子４
１、４２、４３、４４により磁気変化を検出する構成で
ある。図１２は、磁気抵抗素子４１の検出した角度誤差
と１８０度対向する位置に配置した磁気抵抗素子４２の
角度誤差を示した図である。
【０００４】シャフト１にフレがある場合や、磁気ディ
スクの取り付け機械誤差がある場合は、シャフト１が１
回転すると１回転に１サイクルの正弦波に近い角度誤差
が発生する。また、１回転に１サイクルの正弦波の中に
は、さらに細かい誤差が存在している。この角度誤差原
因としては、磁性体塗布膜２１に多極磁石を着磁する際
の機械的角度誤差、検出素子固定部や磁気抵抗素子４
１、４２の個別の取り付け位置誤差などの影響により発
生する。各磁気抵抗素子の検出信号は、１８０度の位相
差があるため、この２信号を合成することにより１回転
に１サイクルの機械的角度誤差をキャンセルできる。一
般的に高精度の角度検出が要求される場合、１８０度対
向した位置に磁気抵抗素子４１、４２を配置するが、さ
らに高精度が要求される場合は、９０度の位置にさらに
２個の磁気抵抗素子４３、４４を追加配置して高精度化
を実現している。そして、各角度検出信号を合成して角
度誤差（１回転に１サイクルの正弦波の中の角度誤差も
含む）が最小になるように後調整する。後調整の方法
は、各検出素子の固定部を固定している固定ネジ３６を
緩め、オシロスコープなどを観ながら磁気抵抗素子を微
小に移動させ、各検出固定部を一つずつ調整している。
スクの取り付け機械誤差がある場合は、シャフト１が１
回転すると１回転に１サイクルの正弦波に近い角度誤差
が発生する。また、１回転に１サイクルの正弦波の中に
は、さらに細かい誤差が存在している。この角度誤差原
因としては、磁性体塗布膜２１に多極磁石を着磁する際
の機械的角度誤差、検出素子固定部や磁気抵抗素子４
１、４２の個別の取り付け位置誤差などの影響により発
生する。各磁気抵抗素子の検出信号は、１８０度の位相
差があるため、この２信号を合成することにより１回転
に１サイクルの機械的角度誤差をキャンセルできる。一
般的に高精度の角度検出が要求される場合、１８０度対
向した位置に磁気抵抗素子４１、４２を配置するが、さ
らに高精度が要求される場合は、９０度の位置にさらに
２個の磁気抵抗素子４３、４４を追加配置して高精度化
を実現している。そして、各角度検出信号を合成して角
度誤差（１回転に１サイクルの正弦波の中の角度誤差も
含む）が最小になるように後調整する。後調整の方法
は、各検出素子の固定部を固定している固定ネジ３６を
緩め、オシロスコープなどを観ながら磁気抵抗素子を微
小に移動させ、各検出固定部を一つずつ調整している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、各検出素子
の固定部は、微妙な位置決め調整が必要であり、後調整
に多くの時間が必要であり、工数もかかるという問題が
あった。また、後調整作業には経験が必要のため、誰で
も後調整ができないと言う問題があった。そこで、本発
明は、後調整が不要の高精度で安価なエンコーダを提供
することを目的とする。
の固定部は、微妙な位置決め調整が必要であり、後調整
に多くの時間が必要であり、工数もかかるという問題が
あった。また、後調整作業には経験が必要のため、誰で
も後調整ができないと言う問題があった。そこで、本発
明は、後調整が不要の高精度で安価なエンコーダを提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明のエンコーダは、回転体のシャフトに固定さ
れた回転円盤と、前記回転円盤の近傍に設けた検出部と
基体とからなる検出素子と、前記検出素子を取付ける固
定部を有する単一のベースとを備え、前記回転体の回転
角度を検出するエンコーダにおいて、前記検出素子の基
体に素子基準面を設け、前記ベースは前記固定部にベー
ス基準面を設け、前記検出素子の前記素子基準面と前記
ベース基準面とを合致させて固定した構成である。 （１）検出素子の基準面とベースの基準面とを合致させ
て固定するので、後調整が不要の高精度で安価なエンコ
ーダが得られる。 （２）ベースの形状を略円筒形としその内周部に磁気抵
抗素子を固定する固定部を方形の凹部として設け、磁気
抵抗素子の基準面とベースの基準面とを合致させて固定
するので、後調整が不要の高精度で安価な磁気エンコー
ダが得られる。 （３）ベースの形状を環状円板とし、その一方の平面部
に前記受光素子を固定する固定部を方形の凹部として設
け、受光素子の基準面とベースの基準面とを合致させて
固定するので、後調整が不要の高精度で安価な光学式の
エンコーダが得られる。 （４）検出素子の固定部の面積を前記検出素子の基体の
面積より大きくしスキマ部を設けたので、検出素子の基
体の熱膨張係数とベースの熱膨張係数の違いによる熱応
力が検出素子に作用しない。したがって、検出素子が破
壊することはない。 （５）検出素子の固定部の基準面と底面との境界部に溝
部を設けたので、バリ等による寸法精度の誤差が発生す
ることがない。 （６）検出素子の固定部のコーナ部にヌスミ部を設けた
ので、バリ等による寸法精度の誤差が発生することがな
い。 （７）ベースの固定体への取付け部に、取付け基準とな
る嵌合部を設けたので、全体の取付け精度を大幅に向上
することができる。 （８）検出素子を半導体製造装置を用いて形成したの
で、寸法精度を大幅に向上することができる。
め、本発明のエンコーダは、回転体のシャフトに固定さ
れた回転円盤と、前記回転円盤の近傍に設けた検出部と
基体とからなる検出素子と、前記検出素子を取付ける固
定部を有する単一のベースとを備え、前記回転体の回転
角度を検出するエンコーダにおいて、前記検出素子の基
体に素子基準面を設け、前記ベースは前記固定部にベー
ス基準面を設け、前記検出素子の前記素子基準面と前記
ベース基準面とを合致させて固定した構成である。 （１）検出素子の基準面とベースの基準面とを合致させ
て固定するので、後調整が不要の高精度で安価なエンコ
ーダが得られる。 （２）ベースの形状を略円筒形としその内周部に磁気抵
抗素子を固定する固定部を方形の凹部として設け、磁気
抵抗素子の基準面とベースの基準面とを合致させて固定
するので、後調整が不要の高精度で安価な磁気エンコー
ダが得られる。 （３）ベースの形状を環状円板とし、その一方の平面部
に前記受光素子を固定する固定部を方形の凹部として設
け、受光素子の基準面とベースの基準面とを合致させて
固定するので、後調整が不要の高精度で安価な光学式の
エンコーダが得られる。 （４）検出素子の固定部の面積を前記検出素子の基体の
面積より大きくしスキマ部を設けたので、検出素子の基
体の熱膨張係数とベースの熱膨張係数の違いによる熱応
力が検出素子に作用しない。したがって、検出素子が破
壊することはない。 （５）検出素子の固定部の基準面と底面との境界部に溝
部を設けたので、バリ等による寸法精度の誤差が発生す
ることがない。 （６）検出素子の固定部のコーナ部にヌスミ部を設けた
ので、バリ等による寸法精度の誤差が発生することがな
い。 （７）ベースの固定体への取付け部に、取付け基準とな
る嵌合部を設けたので、全体の取付け精度を大幅に向上
することができる。 （８）検出素子を半導体製造装置を用いて形成したの
で、寸法精度を大幅に向上することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例を図１、図２に示
す。図１は本発明の第１実施例を示す磁気エンコーダの
平面図、図２は図１の側断面図である。図において、１
はモータのシャフト、２は磁気ディスク、３はベース、
３１〜３４は固定部、４１〜４４は磁気抵抗素子であ
り、従来例で述べた符号と同じである。このうち磁気デ
ィスク２の構造および磁気抵抗素子４１〜４４の配置も
従来例と同じである。５はスキマ部、１１はブラケット
１２と結合する嵌合部である。ベース３は、一体の略円
筒形状で、モータのブラケット１２と嵌合部１１で結合
され、固定ネジ３５にて固定されている。そして円筒形
の内周部に磁気抵抗素子４１〜４４を取り付けている。
固定部３１の詳細を図３に示す。図３は、磁気抵抗素子
４１の固定部の拡大斜視図である。固定部は方形の凹部
とし、かつスキマ部５ができるよう磁気抵抗素子の寸法
より大きくしてある。図３において、３１１は第１ベー
ス基準面、３１２は第２ベース基準面、３８はヌスミ部
である。ベース３は一体のため、ＮＣ装置による同時加
工を施しており、各磁気抵抗素子の取り付け寸法誤差も
５ミクロン以下の精度で機械加工している。磁気抵抗素
子の取り付けを正確に行なうため、磁気抵抗素子の角部
に相当する場所には、ヌスミ部３８を設けてある。
いて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例を図１、図２に示
す。図１は本発明の第１実施例を示す磁気エンコーダの
平面図、図２は図１の側断面図である。図において、１
はモータのシャフト、２は磁気ディスク、３はベース、
３１〜３４は固定部、４１〜４４は磁気抵抗素子であ
り、従来例で述べた符号と同じである。このうち磁気デ
ィスク２の構造および磁気抵抗素子４１〜４４の配置も
従来例と同じである。５はスキマ部、１１はブラケット
１２と結合する嵌合部である。ベース３は、一体の略円
筒形状で、モータのブラケット１２と嵌合部１１で結合
され、固定ネジ３５にて固定されている。そして円筒形
の内周部に磁気抵抗素子４１〜４４を取り付けている。
固定部３１の詳細を図３に示す。図３は、磁気抵抗素子
４１の固定部の拡大斜視図である。固定部は方形の凹部
とし、かつスキマ部５ができるよう磁気抵抗素子の寸法
より大きくしてある。図３において、３１１は第１ベー
ス基準面、３１２は第２ベース基準面、３８はヌスミ部
である。ベース３は一体のため、ＮＣ装置による同時加
工を施しており、各磁気抵抗素子の取り付け寸法誤差も
５ミクロン以下の精度で機械加工している。磁気抵抗素
子の取り付けを正確に行なうため、磁気抵抗素子の角部
に相当する場所には、ヌスミ部３８を設けてある。
【０００８】磁気抵抗素子４１の詳細を図４に示す。図
４は、磁気抵抗素子の詳細を拡大した斜視図である。図
において、４１１は基体、４１２は感磁部、４１３は電
極部、４１４は第１素子基準面、４１５は第２素子基準
面である。基体４１１は、ガラス板を使用しており、こ
の基体４１１の上にに露光装置、拡散装置、エッチング
装置等による半導体製造技術を用いて磁気抵抗素子、電
極部４１３や結線用導体を形成している。フォトマスク
には、複数の磁気抵抗素子（基体の寸法で異なるが、数
百〜千個程度）のパターンや結線用導体パターンを描画
してある。この他にＣＶＤ技術やスパッタリング技術な
どの半導体製造技術を使用した微細加工技術を用いても
よい。感磁部４１２は、強磁性体のニッケルコバルト
（Ｎｉ−Ｃｏ）やニッケル鉄（Ｎｉ−Ｆｅ）などの強磁
性体を使用し、電極部４１３や結線用導体は、アルミニ
ウムや銅や金などを使用する。ガラス板の代わりにシリ
コンウエファを基体として使用しても良い。
４は、磁気抵抗素子の詳細を拡大した斜視図である。図
において、４１１は基体、４１２は感磁部、４１３は電
極部、４１４は第１素子基準面、４１５は第２素子基準
面である。基体４１１は、ガラス板を使用しており、こ
の基体４１１の上にに露光装置、拡散装置、エッチング
装置等による半導体製造技術を用いて磁気抵抗素子、電
極部４１３や結線用導体を形成している。フォトマスク
には、複数の磁気抵抗素子（基体の寸法で異なるが、数
百〜千個程度）のパターンや結線用導体パターンを描画
してある。この他にＣＶＤ技術やスパッタリング技術な
どの半導体製造技術を使用した微細加工技術を用いても
よい。感磁部４１２は、強磁性体のニッケルコバルト
（Ｎｉ−Ｃｏ）やニッケル鉄（Ｎｉ−Ｆｅ）などの強磁
性体を使用し、電極部４１３や結線用導体は、アルミニ
ウムや銅や金などを使用する。ガラス板の代わりにシリ
コンウエファを基体として使用しても良い。
【０００９】また、フォトマスクには、外形カット寸法
位置も正確に描画されている。フォトマスクの描画精度
は、１ミクロン以下であるため、磁気抵抗素子のパター
ンと外形寸法も通常１ミクロン以下の誤差である。パタ
ーン形成後、多数の磁気抵抗素子を搭載した基体４１１
は、ダイシングソーにより、個別の磁気抵抗素子に切断
する。ダイシングソーの切り出し精度は極めて高いの
で、機械誤差は１〜３ミクロン程度の高精度となる。従
って、磁気抵抗素子４１の端面と磁気抵抗素子パターン
は、３ミクロン以下と言う正確な寸法精度を確保でき
る。つまり、第１素子基準面４１４および第２素子基準
面４１５を位置決め基準として使用するので、磁気抵抗
素子をベース３に正確に取り付けることができる。
位置も正確に描画されている。フォトマスクの描画精度
は、１ミクロン以下であるため、磁気抵抗素子のパター
ンと外形寸法も通常１ミクロン以下の誤差である。パタ
ーン形成後、多数の磁気抵抗素子を搭載した基体４１１
は、ダイシングソーにより、個別の磁気抵抗素子に切断
する。ダイシングソーの切り出し精度は極めて高いの
で、機械誤差は１〜３ミクロン程度の高精度となる。従
って、磁気抵抗素子４１の端面と磁気抵抗素子パターン
は、３ミクロン以下と言う正確な寸法精度を確保でき
る。つまり、第１素子基準面４１４および第２素子基準
面４１５を位置決め基準として使用するので、磁気抵抗
素子をベース３に正確に取り付けることができる。
【００１０】個別に切断した磁気抵抗素子をベース３に
取付けた状態を図５に示す。図５は、磁気抵抗素子の取
付け後の拡大斜視図である。検出リード４５を磁気抵抗
素子４１の電極部４１３に取り付け、磁気抵抗素子４１
の基体４１１の裏面に接着剤を塗布し、磁気抵抗素子４
１の第１素子基準面４１４とベース３の第１ベース基準
面３１１、および磁気抵抗素子４１の第２素子基準面４
１５とベース３の第２ベース基準面３１２が完全にそし
て正確に接触するように接着する。スキマ部５は、磁気
抵抗素子の基体４１１の熱膨張係数とベース３の熱膨張
係数の違いが原因で、磁気抵抗素子に熱応力がかかった
り、最悪の場合に磁気抵抗素子が破壊しないようにした
ものである。以下、磁気抵抗素子４２〜４４について
も、同様に基準面を合わせて接着する。図６は、さらに
取り付け寸法精度を向上するための磁気抵抗素子取り付
け部の断面を示した図である。磁気抵抗素子の基体４１
１は、ガラスまたはシリコンウエファを採用するため、
基体裏面の切断端面部は、マイクロクラックなどによる
バリ４１６が発生する。このバリ４１６が位置決め精度
悪化の原因になるので、ベース３に溝部５１を設けて位
置決め精度悪化を回避している。なお、基体４１１の接
着強度向上のために、スキマ部５を利用して弾力性を有
するシリコン系の接着剤５２を充填している。
取付けた状態を図５に示す。図５は、磁気抵抗素子の取
付け後の拡大斜視図である。検出リード４５を磁気抵抗
素子４１の電極部４１３に取り付け、磁気抵抗素子４１
の基体４１１の裏面に接着剤を塗布し、磁気抵抗素子４
１の第１素子基準面４１４とベース３の第１ベース基準
面３１１、および磁気抵抗素子４１の第２素子基準面４
１５とベース３の第２ベース基準面３１２が完全にそし
て正確に接触するように接着する。スキマ部５は、磁気
抵抗素子の基体４１１の熱膨張係数とベース３の熱膨張
係数の違いが原因で、磁気抵抗素子に熱応力がかかった
り、最悪の場合に磁気抵抗素子が破壊しないようにした
ものである。以下、磁気抵抗素子４２〜４４について
も、同様に基準面を合わせて接着する。図６は、さらに
取り付け寸法精度を向上するための磁気抵抗素子取り付
け部の断面を示した図である。磁気抵抗素子の基体４１
１は、ガラスまたはシリコンウエファを採用するため、
基体裏面の切断端面部は、マイクロクラックなどによる
バリ４１６が発生する。このバリ４１６が位置決め精度
悪化の原因になるので、ベース３に溝部５１を設けて位
置決め精度悪化を回避している。なお、基体４１１の接
着強度向上のために、スキマ部５を利用して弾力性を有
するシリコン系の接着剤５２を充填している。
【００１１】以上のように、本発明によれば半導体製造
装置を使用して磁気抵抗素子と検出素子の外形寸法精度
を正確に製造し、かつ、ベースを一体化して磁気抵抗素
子の取付け部を高精度が確保できるようにＮＣ装置を使
用して機械加工し、ベース３に嵌合部１１を設けること
により、全体の取り付け精度を５ミクロン以下にするこ
とができる。なお、通常磁気ディスク２の多極着磁ピッ
チを３００ミクロンとすると、取り付け誤差がピッチ寸
法に対し２％以下となる。さらに、それぞれの誤差が４
個の磁気抵抗素子によりキャンセルするので、後調整が
不要の高精度で安価なエンコーダを得ることができる。
装置を使用して磁気抵抗素子と検出素子の外形寸法精度
を正確に製造し、かつ、ベースを一体化して磁気抵抗素
子の取付け部を高精度が確保できるようにＮＣ装置を使
用して機械加工し、ベース３に嵌合部１１を設けること
により、全体の取り付け精度を５ミクロン以下にするこ
とができる。なお、通常磁気ディスク２の多極着磁ピッ
チを３００ミクロンとすると、取り付け誤差がピッチ寸
法に対し２％以下となる。さらに、それぞれの誤差が４
個の磁気抵抗素子によりキャンセルするので、後調整が
不要の高精度で安価なエンコーダを得ることができる。
【００１２】（第２実施例）本発明の第２実施例を図７
に示す。図７は本発明の第２実施例を示す光学式のエン
コーダの斜視図である。図において、３は環状円板のベ
ース、６１〜６４はベース３に配置した平板状の受光素
子、７は回転ディスクである。回転ディスク７は円周上
にスリット部７１を有しており、図示しない発光素子、
波形整形回路とともに光学式のエンコーダを構成してい
る。受光素子６１は、位相関係が異なる４個のスリット
状受光素子で構成され、各スリット部は、回転ディスク
７のスリット部７１のスリットピッチと同一のスリット
を有している。受光素子６１の詳細を図８に示す。基体
６１５はシリコンウエファを使用し、この基体６１５の
上に磁気抵抗素子の製造方法と全く同じように露光装
置、拡散装置、エッチング装置等の半導体製造技術を用
いてスリット状受光素子６１１〜６１４と電極部６１
６、結線用導体（図示せず。）を形成している。この４
個の受光素子６１〜６４をベース３に取り付けた様子を
図９に示す。受光素子の取り付け方法は、第１実施例の
磁気抵抗素子の場合と全く同じであり、受光素子６１の
素子基準面６１７、６１８とベース３の基準面３１１、
３１２を接触させて接着している。ベース３の固定部は
受光素子の面積より大きくし、スキマ部５を設けてい
る。受光素子６１２〜６１４についても、同様に接着す
る。本実施例のエンコーダは、受光素子を使用している
ところが磁気エンコーダと異なるだけで、シャフトのフ
レによる角度検出誤差がキャンセルできるなどの効果
は、磁気抵抗素子の場合と全く同じである。本実施例で
は、４個の検出素子について述べたが、４個以上の検出
素子を使用すれば、さらに検出精度が向上する。
に示す。図７は本発明の第２実施例を示す光学式のエン
コーダの斜視図である。図において、３は環状円板のベ
ース、６１〜６４はベース３に配置した平板状の受光素
子、７は回転ディスクである。回転ディスク７は円周上
にスリット部７１を有しており、図示しない発光素子、
波形整形回路とともに光学式のエンコーダを構成してい
る。受光素子６１は、位相関係が異なる４個のスリット
状受光素子で構成され、各スリット部は、回転ディスク
７のスリット部７１のスリットピッチと同一のスリット
を有している。受光素子６１の詳細を図８に示す。基体
６１５はシリコンウエファを使用し、この基体６１５の
上に磁気抵抗素子の製造方法と全く同じように露光装
置、拡散装置、エッチング装置等の半導体製造技術を用
いてスリット状受光素子６１１〜６１４と電極部６１
６、結線用導体（図示せず。）を形成している。この４
個の受光素子６１〜６４をベース３に取り付けた様子を
図９に示す。受光素子の取り付け方法は、第１実施例の
磁気抵抗素子の場合と全く同じであり、受光素子６１の
素子基準面６１７、６１８とベース３の基準面３１１、
３１２を接触させて接着している。ベース３の固定部は
受光素子の面積より大きくし、スキマ部５を設けてい
る。受光素子６１２〜６１４についても、同様に接着す
る。本実施例のエンコーダは、受光素子を使用している
ところが磁気エンコーダと異なるだけで、シャフトのフ
レによる角度検出誤差がキャンセルできるなどの効果
は、磁気抵抗素子の場合と全く同じである。本実施例で
は、４個の検出素子について述べたが、４個以上の検出
素子を使用すれば、さらに検出精度が向上する。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、つ
ぎの効果がある。 （１）検出素子と検出素子を固定するベースを精密加工
して、それぞれに基準面を設け、この両基準面を合致さ
せて固定するので、後調整が不要で高精度のエンコーダ
が得られる。 （２）ベースの形状を略円筒形としその内周部に磁気抵
抗素子を固定する固定部を方形の凹部として設け、磁気
抵抗素子の基準面とベースの基準面とを合致させて固定
するので、後調整が不要で高精度の磁気エンコーダが得
られる。 （３）ベースの形状を環状円板とし、その一方の平面部
に前記受光素子を固定する固定部を方形の凹部として設
け、受光素子の基準面とベースの基準面とを合致させて
固定するので、後調整が不要で高精度の光学式のエンコ
ーダが得られる。 （４）検出素子の固定部の面積を、検出素子の基体の面
積より大きくしスキマ部を設けたので、検出素子の基体
の熱膨張係数とベースの熱膨張係数の違いによる熱応力
が検出素子に作用しない。したがって、検出素子が破壊
することはない。 （５）検出素子の固定部の基準面と底面との境界部に溝
部を設けたので、バリ等による寸法精度の誤差が発生す
ることがない。 （６）検出素子の固定部のコーナ部にヌスミ部を設けた
ので、バリ等による寸法精度の誤差が発生することがな
い。 （７）ベースの固定体への取付け部に、取付け基準とな
る嵌合部を設けたので、全体の取付け精度を大幅に向上
することができる。 （８）検出素子を半導体製造装置を用いて形成したの
で、寸法精度を大幅に向上することができる。
ぎの効果がある。 （１）検出素子と検出素子を固定するベースを精密加工
して、それぞれに基準面を設け、この両基準面を合致さ
せて固定するので、後調整が不要で高精度のエンコーダ
が得られる。 （２）ベースの形状を略円筒形としその内周部に磁気抵
抗素子を固定する固定部を方形の凹部として設け、磁気
抵抗素子の基準面とベースの基準面とを合致させて固定
するので、後調整が不要で高精度の磁気エンコーダが得
られる。 （３）ベースの形状を環状円板とし、その一方の平面部
に前記受光素子を固定する固定部を方形の凹部として設
け、受光素子の基準面とベースの基準面とを合致させて
固定するので、後調整が不要で高精度の光学式のエンコ
ーダが得られる。 （４）検出素子の固定部の面積を、検出素子の基体の面
積より大きくしスキマ部を設けたので、検出素子の基体
の熱膨張係数とベースの熱膨張係数の違いによる熱応力
が検出素子に作用しない。したがって、検出素子が破壊
することはない。 （５）検出素子の固定部の基準面と底面との境界部に溝
部を設けたので、バリ等による寸法精度の誤差が発生す
ることがない。 （６）検出素子の固定部のコーナ部にヌスミ部を設けた
ので、バリ等による寸法精度の誤差が発生することがな
い。 （７）ベースの固定体への取付け部に、取付け基準とな
る嵌合部を設けたので、全体の取付け精度を大幅に向上
することができる。 （８）検出素子を半導体製造装置を用いて形成したの
で、寸法精度を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す磁気エンコーダの平
面図である。
面図である。
【図２】図１における磁気エンコーダの側断面図であ
る。
る。
【図３】図１におけるベースの詳細を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】図１における磁気抵抗素子の詳細を示す斜視図
である。
である。
【図５】図１における磁気抵抗素子の取付け状態を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図６】図５における磁気抵抗素子の取付け状態を示す
側断面図である。
側断面図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す光学式エンコーダの
斜視図である。
斜視図である。
【図８】図７における受光素子の詳細を示す平面図であ
る。
る。
【図９】 図７における受光素子のベースへの取付け状
態を示す平面図である。
態を示す平面図である。
【図１０】従来の磁気エンコーダを示す平面図である。
【図１１】図１０における磁気エンコーダの側断面図で
ある。
ある。
【図１２】磁気エンコーダの回転角度誤差を示す図であ
る。
る。
１ シャフト
１１ 嵌合部
１２ ブラケット
２ 磁気ディスク
２１ 磁性体塗布膜
３ ベース
３１、３２、３３、３４ 固定部
３１１，３２１，３３１，３４１ 第１ベース基準面
３１２，３２２，３３２，３４２ 第２ベース基準面
３８ ヌスミ部
３５ 固定ネジ
４１、４２、４３、４４ 磁気抵抗素子
４１１，６１５ 基体
４１２ 感磁部
４１３，６１６ 電極部
４１４，６１７ 第１素子基準面
４１５，６１８ 第２素子基準面
４１６ バリ
４５ 検出リード
５ スキマ部
５１ 溝部
５２ 接着剤
６１、６２、６３、６４ 受光素子
６１１、６１２、６１３、６１４ スリット状受光素子
７ 回転ディスク
７１ スリット部
Claims (8)
- 【請求項１】 回転体のシャフトに固定された回転円盤
と、前記回転円盤の近傍に設けた検出部と基体とからな
る検出素子と、前記検出素子を取付ける固定部を有する
単一のベースとを備え、前記回転体の回転角度を検出す
るエンコーダにおいて、前記検出素子の基体に素子基準
面を設け、前記ベースは前記固定部にベース基準面を設
け、前記検出素子の前記素子基準面と前記ベース基準面
とを合致させて固定したことを特徴とするエンコーダ。 - 【請求項２】 回転体のシャフトに固定された磁気ディ
スクと、前記磁気ディスクの外周に空隙を設けて配置し
た感磁部と基体とからなる磁気抵抗素子と、前記磁気抵
抗素子を少なくとも２個取付ける固定部を有する単一の
ベースとを備え前記回転体の回転角度を検出するエンコ
ーダにおいて、前記磁気抵抗素子の基体に素子基準面を
設け、前記ベースを略円筒形としその内周部に前記磁気
抵抗素子を固定する固定部を方形の凹部として設け、か
つ前記凹部の側面にベース基準面を設け、前記検出素子
の素子基準面と前記ベース基準面とを合致させて固定し
たことを特徴とするエンコーダ。 - 【請求項３】 回転体のシャフトに固定された回転ディ
スクと、前記回転ディスクの一方の面に平行に間隔を設
けて配置した受光部と基体とからなる受光素子と、前記
受光素子を少なくとも２個取付ける固定部を有する単一
のベースとを備え、前記回転体の回転角度を検出するエ
ンコーダにおいて、前記受光素子の基体に素子基準面を
設け、前記ベースを環状円板とし前記受光素子を固定す
る固定部を方形の凹部として設け、かつ前記凹部の側面
にベース基準面を設け、前記検出素子の素子基準面と前
記ベース基準面とを合致させて固定したことを特徴とす
るエンコーダ。 - 【請求項４】 前記検出素子の固定部の面積は、前記検
出素子の基体の面積より大きくしたスキマ部を設けたこ
とを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の
エンコーダ。 - 【請求項５】 前記検出素子の固定部の基準面と底面と
の境界部にバリ等を逃がす溝部を設けたことを特徴とす
る請求項１から４のいずれか１項に記載のエンコーダ。 - 【請求項６】 前記検出素子の固定部のコーナ部にバリ
等を逃がすヌスミ部を設けたことを特徴とする請求項１
から５のいずれか１項に記載のエンコーダ。 - 【請求項７】 前記ベースの固定体への取付け部に、取
付け基準となる嵌合部を有していることを特徴とする請
求項１から６のいずれか１項に記載のエンコーダ。 - 【請求項８】前記検出素子は露光装置、拡散装置、エッ
チング装置等の半導体製造装置を用いて形成されたこと
を特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のエ
ンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308169A JP2003114138A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308169A JP2003114138A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003114138A true JP2003114138A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308169A Pending JP2003114138A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003114138A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007327820A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Denso Corp | 回転センサ装置 |
| JP2012514185A (ja) * | 2008-12-30 | 2012-06-21 | シェンツェン アカデミー オブ エアロスペース テクノロジー | ホール回転トランス及びそれで作られたホール回転角エンコーダ |
| CN105136017A (zh) * | 2014-05-29 | 2015-12-09 | 爱三工业株式会社 | 旋转角度检测传感器 |
-
2001
- 2001-10-04 JP JP2001308169A patent/JP2003114138A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007327820A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Denso Corp | 回転センサ装置 |
| JP2012514185A (ja) * | 2008-12-30 | 2012-06-21 | シェンツェン アカデミー オブ エアロスペース テクノロジー | ホール回転トランス及びそれで作られたホール回転角エンコーダ |
| CN105136017A (zh) * | 2014-05-29 | 2015-12-09 | 爱三工业株式会社 | 旋转角度检测传感器 |
| JP2015225006A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 愛三工業株式会社 | 回転角度検出センサ |
| US9772201B2 (en) | 2014-05-29 | 2017-09-26 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Rotation angle detection device |
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