JP2020106498A - Rotary encoder - Google Patents

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JP2020106498A
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知明 北島
Tomoaki Kitajima
知明 北島
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Cosina Co Ltd
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Abstract

To heighten detection accuracy up to X-fold and cut back costs by manufacturing at relatively low cost.SOLUTION: Provided is a rotary encoder comprising a rotation input shaft 2 to which the rotation of a detection object is inputted, a pattern rotating disc 3 rotating on the basis of the rotation of the rotation input shaft 2 and having a plurality of first parts Sp to be detected that constitute a repeating pattern Pf in a circumferential direction Ff, and a pattern detection unit 4 including detectors 4a, 4b that detect the repeating pattern Pf. The rotary encoder includes: a base point rotating disc 5 made to rotate by the rotation input shaft 2 and having a second part Sd to be detected that constitutes the base point Do of the circumferential direction Ff; a base point detection unit 6 including a detector 6z that detects the second part Sd to be detected; a speed-increasing mechanism unit 7 for increasing the speed of rotation of the rotation input shaft 2 by a prescribed magnification and outputting the increased speed; a rotation detection shaft 8 made to rotate by the output of the speed-increasing mechanism unit 7; and a pattern rotating disc 3 made to rotate by the rotation detection shaft 8.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レンズ装置の調整時におけるレンズ位置等を検出する際に用いて好適なロータリエンコーダに関する。 The present invention relates to a rotary encoder suitable for use in detecting a lens position and the like during adjustment of a lens device.

一般に、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いるレンズ装置には、各種調整機構を内蔵する。このため、レンズ鏡筒の外周面には、光軸方向のレンズ位置等を調整するフォーカス調整リング,ズーミング調整リング,像面調整リング等の各種調整リングを備えており、調整時には、各調整リングを回動変位させて調整を行うとともに、各調整リングの調整位置は位置検出手段となるロータリエンコーダにより検出している。 Generally, a lens device used in an optical device such as a camera or a projector has various adjustment mechanisms built therein. Therefore, the outer peripheral surface of the lens barrel is provided with various adjustment rings such as a focus adjustment ring for adjusting the lens position in the optical axis direction, a zooming adjustment ring, and an image plane adjustment ring. The rotational position of each adjustment ring is detected by a rotary encoder which serves as a position detecting means.

従来、ロータリエンコーダを用いたこの種の調整機構(レンズ装置)としては、特許文献1により開示されるフォーカス調整装置及び特許文献2により開示される撮像装置が知られている。同文献1のフォーカス調整装置は、フォーカス操作ノブの操作量を検出するロータリエンコーダのフォーカス指令パルス信号、更に、ズーム位置信号、アイリス位置信号、エクステンダ位置信号を、フォーカス指令信号演算手段に付与し、これらの値からフォーカスデマンドの敏感度を演算し、その逆数にフォーカス指令パルス信号を乗じたフォーカス指令信号を作動増幅手段に出力するとともに、この作動増幅手段により、フォーカス指令信号とフォーカス位置検出手段から出力されるフォーカス位置信号との差分が0となるようなフォーカス制御信号を、フォーカスレンズを駆動するモータ(フォーカスサーボ手段)に付与するものである。一方、同文献2の撮像装置は、オートモードにおける被写体までの距離(第一被写体距離)を検出する距離検出手段と、マニュアルモードで操作するフォーカスリングの回動位置を検出するリング位置検出手段(ロータリソレノイド)と、このリング位置検出手段による検出結果を被写体までの距離(第二被写体距離)に変換する変換手段を備え、リング位置検出手段により得られるフォーカスリングの回動位置に係わる位置データをCPUに付与することにより、フォーカスモータを駆動制御するようにしたものである。 Conventionally, as this type of adjustment mechanism (lens device) using a rotary encoder, a focus adjustment device disclosed in Patent Document 1 and an imaging device disclosed in Patent Document 2 are known. The focus adjustment device of the document 1 provides a focus command pulse signal of a rotary encoder for detecting the operation amount of the focus operation knob, a zoom position signal, an iris position signal, and an extender position signal to the focus command signal calculation means. The sensitivity of the focus demand is calculated from these values, and the reciprocal of the value is multiplied by the focus command pulse signal to output the focus command signal to the operation amplification means, and by this operation amplification means, the focus command signal and the focus position detection means A focus control signal that gives a difference of 0 from the output focus position signal is applied to the motor (focus servo means) that drives the focus lens. On the other hand, the image pickup device of Document 2 has a distance detecting means for detecting a distance to a subject (first subject distance) in the automatic mode, and a ring position detecting means for detecting a rotating position of a focus ring operated in the manual mode ( (Rotary solenoid) and conversion means for converting the detection result of the ring position detection means into the distance to the object (second object distance), and the position data relating to the rotation position of the focus ring obtained by the ring position detection means. By giving the focus motor to the CPU, the focus motor is drive-controlled.

ところで、上述した調整機構(レンズ装置)では、調整位置を検出する位置検出手段としてロータリエンコーダを用いているが、この種のロータリエンコーダ(インクリメンタル方式)は、特許文献3(光学式ロータリーエンコーダ)にも記載されているように、基本的な構成として、回動自在となる回転軸と、この回転軸に取付けられ、かつ周端部に形成した回転検出用の多数のスリットによる繰返しパターン,及びその内側に設けられた零点検出用のスリットを有する回転スリット板と、この回転スリット板の回転に基づくスリットの位置変化を検出する光学的検出手段を備えている。 By the way, in the adjusting mechanism (lens device) described above, a rotary encoder is used as the position detecting means for detecting the adjustment position. However, this type of rotary encoder (incremental method) is described in Patent Document 3 (optical rotary encoder). As also described, as a basic configuration, a rotatable rotary shaft, a repeating pattern formed by a plurality of slits for rotation detection, which are attached to the rotary shaft and formed at the peripheral end, and It is provided with a rotary slit plate having a slit for zero point detection provided inside, and an optical detecting means for detecting a positional change of the slit due to the rotation of the rotary slit plate.

特開平7−301740号公報JP-A-7-301740 特開2007−199551号公報JP-A-2007-199551 特開昭62−232516号公報JP-A-62-232516

しかし、上述したロータリーエンコーダ(特許文献3)をはじめ、従来のロータリーエンコーダは、次のような解決すべき課題が存在した。 However, the conventional rotary encoder including the above-mentioned rotary encoder (Patent Document 3) has the following problems to be solved.

即ち、この種のロータリエンコーダは、回転スリット板に多数のスリットを形成し、光学式検出手段等から得られるパルス信号に基づいて位置や角度等を検出しているため、使用するロータリエンコーダに備える回転スリット板におけるスリット数量(スリット密度)により検出精度が決定され、スリット数量が多いほど、検出精度は高くなる。 That is, since this type of rotary encoder has a large number of slits formed on the rotary slit plate and detects the position, angle, etc. based on the pulse signal obtained from the optical detection means, etc., it is provided for the rotary encoder to be used. The detection accuracy is determined by the number of slits (slit density) in the rotary slit plate, and the larger the number of slits, the higher the detection accuracy.

したがって、一定の検出精度を確保するには、一定のスリット数量を確保する必要があるが、この場合、スリットを高分解能に検出するためには、精度の高い高価な光学式検出手段や磁気式検出手段が必要になり、結局、ロータリーエンコーダの高価格化を招く難点があった。 Therefore, in order to secure a certain detection accuracy, it is necessary to secure a certain number of slits. In this case, in order to detect the slits with high resolution, highly accurate and expensive optical detection means or magnetic detection means are used. Since a detection means is required, there is a problem that the price of the rotary encoder is eventually increased.

一方、前述したレンズ装置における調整機構では、複数(三つ)のロータリエンコーダが必要になり、レンズ装置全体における無視できないコストアップ要因となる。なお、ロータリエンコーダに代わる位置検出手段として、ロータリボリュームも知られているが、ロータリボリュームは、コスト面において有利になるも、ロータリエンコーダと比較して精度面に劣るとともに、温度等の外乱の影響を受け易いため、安定性及び信頼性に難がある。 On the other hand, the above-described adjustment mechanism in the lens device requires a plurality of (three) rotary encoders, which causes a non-negligible cost increase in the entire lens device. A rotary volume is also known as a position detecting means that replaces the rotary encoder. Although the rotary volume is advantageous in terms of cost, it is inferior in accuracy to the rotary encoder and is affected by disturbance such as temperature. Since it is easily affected, stability and reliability are difficult.

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したロータリエンコーダの提供を目的とするものである。 The present invention aims to provide a rotary encoder that solves the problems existing in such background art.

本発明に係るロータリエンコーダ1は、上述した課題を解決するため、検出対象の回転が入力する回転入力軸2と、この回転入力軸2の回転に基づいて回転し、かつ周方向Ffの繰返しパターンPfを構成する複数の第一被検出部Sp…を有するパターン回転盤3と、この繰返しパターンPfを検出する少なくとも一つの検出器4a,4bを含むパターン検出部4とを備えてなるロータリエンコーダであって、回転入力軸2により回転し、かつ周方向Ffの基点Doとなる少なくとも一つの第二被検出部Sdを有する基点回転盤5と、この第二被検出部Sdを検出する少なくとも一つの検出器6zを含む基点検出部6と、回転入力軸2の回転を所定の倍率(X倍)により増速して出力する増速機構部7と、この増速機構部7の出力により回転する回転検出軸8と、この回転検出軸8により回転するパターン回転盤3とを備えてなることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the rotary encoder 1 according to the present invention rotates on the basis of the rotation of the rotation input shaft 2 into which the rotation of the detection target is input, and the repetitive pattern in the circumferential direction Ff. A rotary encoder provided with a pattern turntable 3 having a plurality of first detected parts Sp... That constitute Pf, and a pattern detection part 4 including at least one detector 4a, 4b for detecting the repeated pattern Pf. There is at least one base rotary disk 5 that is rotated by the rotary input shaft 2 and that has at least one second detected portion Sd that serves as a base point Do in the circumferential direction Ff, and at least one detected target portion Sd. The base point detection unit 6 including the detector 6z, the speed increasing mechanism unit 7 that speeds up and outputs the rotation of the rotation input shaft 2 by a predetermined magnification (X times), and the speed increasing mechanism unit 7 outputs the rotation. The rotation detecting shaft 8 and the pattern turntable 3 rotated by the rotation detecting shaft 8 are provided.

この場合、発明の好適な態様により、パターン検出部4には、繰返しパターンPfの1周期Tsにおける1/4周期の位相Tspを異ならせて配した一対のパターン検出器4a,4bを設けることができる。また、増速機構部7は、一又は二以上の回転ギアGi,G11,G12…Goの組合わせにより構成することができる。一方、第一被検出部(Sp)は、パターン回転盤3に形成した被検出スリット部Spにより形成することができるとともに、第二被検出部(Sd)は、基点回転盤5に形成した被検出切欠部Sd又は被検出スリット部により形成することができる。さらに、回転検出軸8は、回転入力軸2に対して同軸上に配することができ、この際、この回転検出軸8と回転入力軸2間には、当該回転入力軸2の軸に対して回転検出軸8の軸を同軸上に保持する軸位置保持部11を設けることが望ましい。なお、回転入力軸2には、レンズ装置Mにおけるレンズ位置調整用リング12(13,14)の回動変位を入力させることが好適である。 In this case, according to a preferred aspect of the present invention, the pattern detection unit 4 is provided with a pair of pattern detectors 4a and 4b in which the phase Tsp of 1/4 cycle in one cycle Ts of the repeated pattern Pf is arranged differently. it can. Further, the speed increasing mechanism section 7 can be configured by a combination of one or more rotary gears Gi, G11, G12,... On the other hand, the first detected portion (Sp) can be formed by the detected slit portion Sp formed on the pattern rotary disk 3, and the second detected portion (Sd) is formed on the base rotary disk 5. It can be formed by the detection notch Sd or the slit to be detected. Furthermore, the rotation detection shaft 8 can be arranged coaxially with the rotation input shaft 2, and at this time, a space between the rotation detection shaft 8 and the rotation input shaft 2 with respect to the rotation input shaft 2 is set. It is desirable to provide a shaft position holding portion 11 that holds the axis of the rotation detection shaft 8 coaxially. In addition, it is preferable to input the rotational displacement of the lens position adjusting ring 12 (13, 14) in the lens apparatus M to the rotation input shaft 2.

このような構成を有する本発明に係るロータリエンコーダ1によれば、次のような顕著な効果を奏する。 The rotary encoder 1 according to the present invention having such a configuration has the following remarkable effects.

(1) 回転入力軸2により回転し、かつ周方向Ffの基点Doとなる少なくとも一つの第二被検出部Sdを有する基点回転盤5と、この第二被検出部Sdを検出する少なくとも一つの検出器6zを含む基点検出部6と、回転入力軸2の回転を所定の倍率(X倍)により増速して出力する増速機構部7と、この増速機構部7の出力により回転する回転検出軸8と、この回転検出軸8により回転するパターン回転盤3とを備えるため、パターン回転盤3の形状(精度)を変更することなく、パターン回転盤3における繰返しパターンPfの密度を実質X倍にすることが可能となり、検出精度を飛躍的に高めることができる。しかも、比較的低コストに製作可能な増速機構部7の追加により容易に実現できる。 (1) A base rotary disk 5 that has at least one second detected portion Sd that is rotated by the rotary input shaft 2 and that serves as a base point Do in the circumferential direction Ff, and at least one that detects this second detected portion Sd. The base point detection unit 6 including the detector 6z, the speed increasing mechanism unit 7 that speeds up and outputs the rotation of the rotation input shaft 2 by a predetermined magnification (X times), and the speed increasing mechanism unit 7 outputs the rotation. Since the rotation detection shaft 8 and the pattern turntable 3 rotated by the rotation detection shaft 8 are provided, the density of the repetitive pattern Pf on the pattern turntable 3 is substantially changed without changing the shape (precision) of the pattern turntable 3. It is possible to multiply by X times, and the detection accuracy can be dramatically improved. Moreover, it can be easily realized by adding the speed increasing mechanism 7 which can be manufactured at a relatively low cost.

(2) 好適な態様により、パターン検出部4に、繰返しパターンPfの1周期Tsにおける1/4周期の位相Tspを異ならせて配した一対のパターン検出器4a,4bを設ければ、パターン回転盤3と同様に、パターン検出部4の形態も変更することなく実施できるため、目的とするインクリメンタル方式のロータリエンコーダを容易かつ低コストに実現できる。 (2) According to a preferred aspect, if the pattern detection unit 4 is provided with the pair of pattern detectors 4a and 4b in which the phase Tsp of 1/4 cycle in one cycle Ts of the repeated pattern Pf is arranged differently, pattern rotation is performed. Similar to the board 3, the pattern detection unit 4 can be implemented without changing the form, so that the intended incremental type rotary encoder can be realized easily and at low cost.

(3) 好適な態様により、増速機構部7を、一又は二以上の回転ギアGi,G11,G12…Goの組合わせにより構成すれば、いわば汎用部品の組合わせにより構成できるため、更なる実施の容易化及び低コスト化に寄与できる。 (3) According to a preferred aspect, if the speed increasing mechanism section 7 is configured by a combination of one or more rotary gears Gi, G11, G12,... It can contribute to facilitation of implementation and cost reduction.

(4) 好適な態様により、第一被検出部(Sp)を、パターン回転盤3に形成した被検出スリット部Spにより形成すれば、一枚のプレート部材を用いて、従来の製造技術水準により容易に製造できるため、パターン回転盤3の低コスト化に寄与できる。 (4) According to a preferred aspect, if the first detected portion (Sp) is formed by the detected slit portion Sp formed on the pattern turntable 3, one plate member is used, and the conventional manufacturing technology level is used. Since it can be easily manufactured, it can contribute to cost reduction of the pattern turntable 3.

(5) 好適な態様により、第二被検出部(Sd)を、基点回転盤5に形成した被検出切欠部Sd又は被検出スリット部により形成すれば、パターン回転盤3と同様に、一枚のプレート部材を用いて、従来の製造技術水準により容易に製造できるため、基点回転盤5、更には全体の低コスト化に寄与できるとともに、透過型光学センサ等により、容易かつ確実に検出できる。 (5) According to a preferred aspect, if the second detected portion (Sd) is formed by the detected notch Sd or the detected slit formed on the base-point rotary disc 5, one sheet is formed, like the pattern rotary disc 3. Since the plate member can be easily manufactured by the conventional manufacturing technology, it can contribute to cost reduction of the base rotary disk 5 and further the whole, and can be easily and surely detected by the transmission type optical sensor or the like.

(6) 好適な態様により、回転検出軸8を、回転入力軸2に対して同軸上に配すれば、増速機構部7を追加することに伴う内部レイアウトの膨らみを回避できるため、ロータリエンコーダ1の小型化を図る観点から最適な形態として実施できる。 (6) According to a preferred aspect, if the rotation detection shaft 8 is coaxially arranged with respect to the rotation input shaft 2, the swelling of the internal layout due to the addition of the speed increasing mechanism unit 7 can be avoided, so the rotary encoder 1 can be implemented as an optimum form from the viewpoint of downsizing.

(7) 好適な態様により、回転検出軸8と回転入力軸2間に、当該回転入力軸2に対して回転検出軸8を同軸上に保持する軸位置保持部11を設ければ、回転検出軸8と回転入力軸2間の無用なブレを防止できるため、検出精度の向上及び安定化に寄与できる。 (7) According to a preferred aspect, if the shaft position holding unit 11 that holds the rotation detection shaft 8 coaxially with the rotation input shaft 2 is provided between the rotation detection shaft 8 and the rotation input shaft 2, the rotation detection can be performed. Since unnecessary blurring between the shaft 8 and the rotary input shaft 2 can be prevented, it can contribute to improvement and stabilization of detection accuracy.

(8) 好適な態様により、回転入力軸2に対して、レンズ装置Mにおけるレンズ位置調整用リング12(13,14)の回動変位を入力させるようにすれば、レンズ位置調整用リング12(13,14)の調整位置の検出に利用できるため、この検出に要求される検出精度を確保しつつレンズ装置M全体のコストダウンに寄与できる。即ち、増速機構部7を追加したことに伴い、検出精度に影響するバックラッシュが発生するが、レンズ装置Mの場合、モータ,センサ及びギアなどを含むレンズの調整機構を備えるため、この調整機構のバックラッシュが支配的となる。このため、例えば、ロータリエンコーダ1に対して常に一定方向の動作において読み取るバックラッシュ制御を行うことにより、増速機構部7のバックラッシュを無視することが可能となり、全体の検出精度を低下させる不具合は発生しない。 (8) According to a preferred aspect, if the rotational displacement of the lens position adjusting rings 12 (13, 14) in the lens apparatus M is input to the rotation input shaft 2, the lens position adjusting ring 12 ( Since it can be used to detect the adjustment position of (13, 14), it is possible to contribute to the cost reduction of the entire lens apparatus M while ensuring the detection accuracy required for this detection. That is, backlash that affects detection accuracy occurs due to the addition of the speed-up mechanism unit 7. However, in the case of the lens apparatus M, since the lens adjustment mechanism including the motor, the sensor, the gear, and the like is provided, this adjustment is performed. Backlash of the mechanism becomes dominant. Therefore, for example, by performing backlash control in which the rotary encoder 1 always reads in a constant direction of operation, it is possible to ignore the backlash of the speed increasing mechanism 7 and reduce the overall detection accuracy. Does not occur.

本発明の好適実施形態に係るロータリエンコーダの断面平面図、Sectional plan view of a rotary encoder according to a preferred embodiment of the present invention, 同ロータリエンコーダの正面から見た要部構成図、The configuration diagram of the main part of the rotary encoder seen from the front, 同ロータリエンコーダの内部構造を示す前右斜視図、A front right perspective view showing the internal structure of the rotary encoder, 同ロータリエンコーダの内部構造を示す前左斜視図、A front left perspective view showing the internal structure of the rotary encoder, 同ロータリエンコーダに用いるパターン回転盤の正面図Front view of the pattern turntable used for the rotary encoder 同ロータリエンコーダに用いる基点回転盤の正面図、A front view of a base rotary disk used for the rotary encoder, 同ロータリエンコーダの出力信号を処理する処理系のブロック系統図、A block system diagram of a processing system for processing the output signal of the rotary encoder, 同ロータリエンコーダの出力信号の波形図、Waveform diagram of the output signal of the rotary encoder, 同ロータリエンコーダの外観斜視図、An external perspective view of the rotary encoder, 同ロータリエンコーダをレンズ装置に使用した際の周辺構成図、Peripheral configuration diagram when the rotary encoder is used in a lens device, 同ロータリエンコーダをレンズ装置に組付けた際の全体外観図、Overall appearance diagram when the same rotary encoder is assembled to the lens device,

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係るロータリエンコーダ1の構成について、図1〜図9を参照して説明する。 First, the configuration of the rotary encoder 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

例示のロータリエンコーダ1は、前端面21msを一体に形成した円筒状のケーシング本体部21m及びこのケーシング本体部21mの後端開口を閉塞する後端面21rsを構成する蓋部21rからなるケーシング21を備える。ケーシング本体部21m及び蓋部21rは、それぞれ合成樹脂素材又は金属素材等の剛性素材により一体成形する。また、ケーシング21の内部には、前内部プレート22及び後内部プレート23をそれぞれ前端面21ms及び後端面21rsから所定幅離間させて平行に配設する。なお、24,25は、内部プレート22と23間を連結する一対の固定部材を示す。そして、前端面21msの中心開口部に前軸受部26を取付けるとともに、後端面21rsの中心開口部に後軸受部27を取付ける。したがって、この前軸受部26と後軸受部27は同軸上に位置する。 The illustrated rotary encoder 1 includes a casing 21 including a cylindrical casing main body 21m integrally formed with a front end face 21ms and a lid 21r forming a rear end face 21rs closing a rear end opening of the casing main body 21m. .. The casing body 21m and the lid 21r are integrally formed of a rigid material such as a synthetic resin material or a metal material. Further, in the inside of the casing 21, the front inner plate 22 and the rear inner plate 23 are arranged in parallel with a predetermined width apart from the front end face 21ms and the rear end face 21rs, respectively. Note that reference numerals 24 and 25 denote a pair of fixing members that connect the internal plates 22 and 23. Then, the front bearing portion 26 is attached to the center opening portion of the front end face 21ms, and the rear bearing portion 27 is attached to the center opening portion of the rear end face 21rs. Therefore, the front bearing portion 26 and the rear bearing portion 27 are coaxially positioned.

一方、ケーシング21の中心軸上には、前側に位置する回転入力軸2と後側に位置する回転検出軸8を配する。したがって、回転入力軸2は、前軸受部26により回動自在に支持され、前側が前端面21msから前方へ突出するとともに、後側は前内部プレート22の中心を貫通して、この前内部プレート22の後方に突出する。また、回転検出軸8は、後軸受部27により回動自在に支持され、前側は後内部プレート23の中心を貫通して、この後内部プレート23の前方に突出する。これにより、回転検出軸8は、回転入力軸2に対して同軸上に配される。この結果、後述する増速機構部7を追加することに伴う内部レイアウトの膨らみを回避できるため、ロータリエンコーダ1の小型化を図る観点から最適な形態として実施できる。 On the other hand, on the central axis of the casing 21, the rotation input shaft 2 located on the front side and the rotation detection shaft 8 located on the rear side are arranged. Therefore, the rotary input shaft 2 is rotatably supported by the front bearing portion 26, the front side projects forward from the front end face 21 ms, and the rear side penetrates through the center of the front inner plate 22. It projects to the rear of 22. Further, the rotation detecting shaft 8 is rotatably supported by the rear bearing portion 27, and the front side penetrates the center of the rear inner plate 23 and projects to the front of the rear inner plate 23. As a result, the rotation detection shaft 8 is arranged coaxially with the rotation input shaft 2. As a result, it is possible to avoid the swelling of the internal layout that accompanies the addition of the speed increasing mechanism section 7 described later, so that the rotary encoder 1 can be implemented as an optimal form from the viewpoint of downsizing.

また、回転入力軸2の外周面には、図5に示す基点回転盤5を取付ける。基点回転盤5は、合成樹脂素材又は金属素材等の剛性素材を用いた一枚の円形プレートの外周に、被検出切欠部(第二被検出部)Sdを形成して製作する。この場合、被検出切欠部Sdは、図5に示すように、基点回転盤5の外周において、この基点回転盤5の径よりも小径となる円弧部を円形プレートの半周にわたって形成することにより設けることができる。これにより、周方向Ffの基点Doとなる少なくとも一つの被検出切欠部Sdを有する基点回転盤5が得られる。このような被検出切欠部(第二被検出部)Sdを用いれば、後述するパターン回転盤3と同様に、一枚のプレート部材を用いて、従来の製造技術水準により容易に製造できるため、基点回転盤5、更には全体の低コスト化に寄与できるとともに、透過型光学センサ等により、容易かつ確実に検出できる利点がある。 Further, a base point rotary disk 5 shown in FIG. 5 is attached to the outer peripheral surface of the rotary input shaft 2. The base rotary disk 5 is manufactured by forming a notch (second detected part) Sd to be detected on the outer circumference of one circular plate made of a rigid material such as a synthetic resin material or a metal material. In this case, as shown in FIG. 5, the notch Sd to be detected is provided by forming an arc portion having a diameter smaller than the diameter of the base point rotary disk 5 over the half circumference of the circular plate on the outer circumference of the base rotary disk 5. be able to. As a result, the base point rotary disk 5 having at least one notch Sd to be detected, which serves as the base point Do in the circumferential direction Ff, is obtained. If such a detected notch (second detected portion) Sd is used, as with the pattern turntable 3 described later, a single plate member can be used to easily manufacture by the conventional manufacturing technology level. There is an advantage that it can contribute to cost reduction of the base point rotary disk 5 and further the entire cost, and can be easily and surely detected by a transmission type optical sensor or the like.

さらに、基点回転盤5の中心位置には取付孔5cを形成し、この取付孔5cを筒形の取付部材31の外周面に装着して固定するとともに、この取付部材31を回転入力軸2の周面に装着して固定する。これにより、基点回転盤5は、図1に示すように、前端面21msと前内部プレート22間の空間に位置する。 Further, a mounting hole 5c is formed at the center position of the base rotary disk 5, the mounting hole 5c is mounted and fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical mounting member 31, and the mounting member 31 is fixed to the rotary input shaft 2. Attach it to the peripheral surface and fix it. As a result, the base rotary disk 5 is located in the space between the front end face 21ms and the front inner plate 22, as shown in FIG.

他方、回転検出軸8の外周面には、図6に示すパターン回転盤3を取付ける。パターン回転盤3は、合成樹脂素材又は金属素材等の剛性素材を用いた一枚の円形プレートの外周に、中心方向に向けた複数の被検出スリット部(第一被検出部)Sp…を形成して製作する。各被検出スリット部Sp…は、図6に示すように、周方向Ffに沿って一定間隔おきに形成する。実施形態では、「20」の被検出スリット部Sp…を設けた例を示す。これにより、周方向Ffに繰返しパターンPfを有するパターン回転盤3が得られる。このような被検出スリット部(第一被検出部)Sp…を用いれば、一枚のプレート部材を用いて、従来の製造技術水準により容易に製造できるため、パターン回転盤3の低コスト化に寄与できる。 On the other hand, the pattern turntable 3 shown in FIG. 6 is attached to the outer peripheral surface of the rotation detection shaft 8. The pattern turntable 3 has a plurality of detected slit portions (first detected portions) Sp... directed toward the center on the outer circumference of a circular plate made of a rigid material such as a synthetic resin material or a metal material. And produce. As shown in FIG. 6, the detected slit portions Sp... are formed at regular intervals along the circumferential direction Ff. In the embodiment, an example in which "20" detected slit portions Sp... Are provided is shown. As a result, the pattern turntable 3 having the repeated pattern Pf in the circumferential direction Ff is obtained. If such a detected slit portion (first detected portion) Sp... Is used, it is possible to easily manufacture the pattern turntable 3 with a single plate member according to the conventional manufacturing technology level. Can contribute.

また、パターン回転盤3の中心位置には取付孔3cを形成し、この取付孔3cを筒形の取付部材32の外周面に装着して固定するとともに、この取付部材32を回転検出軸8の周面に装着して固定する。これにより、パターン回転盤3は、図1に示すように、後端面21rsと後内部プレート23間の空間に位置する。 Further, a mounting hole 3c is formed at the center of the pattern turntable 3, and the mounting hole 3c is mounted and fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical mounting member 32. Attach it to the peripheral surface and fix it. As a result, the pattern turntable 3 is located in the space between the rear end face 21rs and the rear inner plate 23, as shown in FIG.

さらに、回転入力軸2の後端面と回転検出軸8の前端面は、同軸上において対向する位置関係にあるため、回転入力軸2における後端面の中心位置に軸受凹部29を軸方向Fsに形成するとともに、回転検出軸8における前端面の中心位置に軸凸部30を軸方向Fsに突出形成し、この軸凸部30を軸受凹部29に挿入して組付けを行う。これにより、軸凸部30は軸受凹部29により回動自在に保持される軸位置保持部11が構成される。このように、回転検出軸8と回転入力軸2間に、当該回転入力軸2に対して回転検出軸8を同軸上に保持する軸位置保持部11を設ければ、回転検出軸8と回転入力軸2間の無用なブレを防止できるため、検出精度の向上及び安定化に寄与できる。 Further, since the rear end surface of the rotation input shaft 2 and the front end surface of the rotation detection shaft 8 are coaxially opposed to each other, the bearing recess 29 is formed in the axial direction Fs at the center position of the rear end surface of the rotation input shaft 2. At the same time, the shaft protrusion 30 is formed so as to project in the axial direction Fs at the center position of the front end face of the rotation detection shaft 8, and the shaft protrusion 30 is inserted into the bearing recess 29 for assembly. As a result, the shaft convex portion 30 constitutes the shaft position holding portion 11 which is rotatably held by the bearing concave portion 29. In this way, if the shaft position holding unit 11 that holds the rotation detection shaft 8 coaxially with the rotation input shaft 2 is provided between the rotation detection shaft 8 and the rotation input shaft 2, the rotation detection shaft 8 and the rotation detection shaft 8 can be rotated. Since unnecessary blurring between the input shafts 2 can be prevented, it can contribute to improvement and stabilization of detection accuracy.

他方、前内部プレート22には、図3〜図5に示すように、発光部6zsと受光部6zrを有する透過型光学センサを用いた検出器6zを取付ける。この検出器6zは、基点検出部6を構成する。この場合、図3に示すように、基点回転盤5の被検出切欠部(第二被検出部)Sdの回動軌跡上を、発光部6zsと受光部6zrにより挟むように検出器6zを配設する。これにより、検出器6zは被検出切欠部Sdを検出可能になるため、基点回転盤5が回転すれば、検出器6zからは、図8(c)に示すパルス検出信号Pzが出力する。このパルス検出信号Pzは、インクリメンタル方式のロータリエンコーダから出力するZ相に係わるパルス信号となる。 On the other hand, a detector 6z using a transmissive optical sensor having a light emitting portion 6zs and a light receiving portion 6zr is attached to the front inner plate 22, as shown in FIGS. The detector 6z constitutes the base point detection unit 6. In this case, as shown in FIG. 3, the detector 6z is arranged so as to sandwich the rotation locus of the detected cutout portion (second detected portion) Sd of the base rotary disk 5 by the light emitting portion 6zs and the light receiving portion 6zr. Set up. As a result, the detector 6z can detect the notch Sd to be detected. Therefore, when the base rotary disk 5 rotates, the detector 6z outputs the pulse detection signal Pz shown in FIG. 8C. The pulse detection signal Pz is a pulse signal related to the Z phase output from the incremental rotary encoder.

また、後内部プレート23には、図2〜図4及び図6に示すように、検出器4a,4bを取付ける。この検出器4a,4bは、パターン回転盤3に形成した繰返しパターンPfを検出するパターン検出部4を構成する。一方の検出器4a(他方の検出器4bも同じ)は、上述した検出器6zと同一の透過型光学センサを用いることができる。即ち、発光部4asと受光部4arを有し、パターン回転盤3の被検出スリット部(第一被検出部)Sp…の回動軌跡上を、発光部4asと受光部4arにより挟むように検出器4aを配設する。これにより、検出器4aは被検出スリット部Sp…を検出可能になるため、パターン回転盤3が回転すれば、検出器4aからは、図8(a)に示すパルス検出信号Paが出力する。このパルス検出信号Paは、インクリメンタル方式のロータリエンコーダから出力するA相に係わるパルス信号となる。 Further, as shown in FIGS. 2 to 4 and 6, detectors 4a and 4b are attached to the rear inner plate 23. The detectors 4a and 4b constitute a pattern detection unit 4 that detects the repeated pattern Pf formed on the pattern turntable 3. For one of the detectors 4a (the same applies to the other detector 4b), the same transmissive optical sensor as the above-described detector 6z can be used. That is, it has the light emitting portion 4as and the light receiving portion 4ar, and detects the rotation locus of the detected slit portion (first detected portion) Sp of the pattern turntable 3 so as to be sandwiched by the light emitting portion 4as and the light receiving portion 4ar. Arrange the container 4a. As a result, the detector 4a can detect the detected slit portions Sp... Therefore, when the pattern turntable 3 rotates, the detector 4a outputs a pulse detection signal Pa shown in FIG. 8A. The pulse detection signal Pa is a pulse signal related to the A phase output from the incremental type rotary encoder.

さらに、他方の検出器4bは、図4及び図6に示すように、一方の検出器4aに対して、繰返しパターンPfの1周期Tsにおける1/4周期の位相Tspを異ならせて配設する。この点を除き、他方の検出器4bの配設形態は、一方の検出器4aと同じになる。これにより、検出器4bは、1/4周期の位相Tspがズレた被検出スリット部Sp…を検出可能になるため、パターン回転盤3が回転すれば、検出器4bからは、図8(b)に示すパルス検出信号Pbが出力する。このパルス検出信号Pbは、インクリメンタル方式のロータリエンコーダから出力するB相に係わるパルス信号となる。 Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the other detector 4b is arranged such that the phase Tsp of 1/4 cycle in one cycle Ts of the repeating pattern Pf is different from that of the one detector 4a. .. Except for this point, the arrangement of the other detector 4b is the same as that of the one detector 4a. As a result, the detector 4b can detect the detected slit portions Sp... In which the phase Tsp of 1/4 cycle is deviated. Therefore, when the pattern turntable 3 rotates, the detector 4b can detect the detected slit portions Sp. The pulse detection signal Pb shown in FIG. The pulse detection signal Pb is a pulse signal relating to the B phase output from the incremental rotary encoder.

このように、パターン検出部4に、繰返しパターンPfの1周期Tsにおける1/4周期の位相Tspを異ならせて配した一対のパターン検出器4a,4bを設ければ、パターン回転盤3と同様に、パターン検出部4の形態も変更することなく実施できるため、目的とするインクリメンタル方式のロータリエンコーダを容易かつ低コストに実現できる。 In this way, if the pattern detection unit 4 is provided with the pair of pattern detectors 4a and 4b in which the phase Tsp of the 1/4 cycle in the 1 cycle Ts of the repetitive pattern Pf is arranged differently, the same as the pattern turntable 3 In addition, since the pattern detection unit 4 can be implemented without changing the form, the intended incremental type rotary encoder can be easily realized at low cost.

図7は、検出器4a,4b,6zから得られる各検出信号を処理する処理系のブロック系統図を示す。41は、各種演算処理機能を備える処理部であり、この処理部41の入力側には、各検出器4a,4b,6zから得られる図8(a),(b),(c)に示すパルス検出信号Pa,Pb,Pzが付与される。処理部41では、インクリメンタル方式のロータリエンコーダに対応する各検出信号Pa,Pb,Pzの演算処理を行い、処理部41の出力側には、回転入力軸2の回転入力に対応する移動量(回転量)に係わるデータDm,回転位置/回転角度に係わるデータDx,回転速度に係わるデータDv,回転方向に係わるデータDfが得られる。 FIG. 7 shows a block system diagram of a processing system for processing the respective detection signals obtained from the detectors 4a, 4b and 6z. Reference numeral 41 denotes a processing unit having various arithmetic processing functions, and the input side of the processing unit 41 is shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C obtained from the detectors 4a, 4b, and 6z. The pulse detection signals Pa, Pb, Pz are given. The processing unit 41 performs arithmetic processing of each detection signal Pa, Pb, Pz corresponding to the incremental type rotary encoder, and the output side of the processing unit 41 has a movement amount (rotation amount) corresponding to the rotation input of the rotation input shaft 2. A data Dm relating to (amount), data Dx relating to rotational position/rotation angle, data Dv relating to rotational speed, and data Df relating to rotational direction are obtained.

他方、前内部プレート22と後内部プレート23間の空間には、増速機構部7を配設する。この増速機構部7は、回転入力軸2の回転を、所定の倍率(X倍)により増速して出力し、この出力により回転検出軸8を回転させる機能を備える。このため、増速機構部7は、一又は二以上の回転ギアGi,G11,G12…Goの組合わせにより構成することができる。具体的には、図1及び図2に示すように、回転入力軸2の外周に固定した入力ギアGi,この入力ギアGiに噛合する第一ギアG11,この第一ギアG11に一体の第二ギアG12,この第二ギアG12に噛合する第三ギアG21,この第三ギアG21に一体の第四ギアG22,回転検出軸8の外周に固定し、当該第四ギアG22に噛合する出力ギアGoを備え、第一ギアG11及び第二ギアG12は、前内部プレート22と後内部プレート23間に架設したシャフト35により回動自在に支持されるとともに、第三ギアG21及び第四ギアG22は、前内部プレート22と後内部プレート23間に架設したシャフト36により回動自在に支持される。このように、増速機構部7を一又は二以上の回転ギアGi,G11,G12…Goの組合わせにより構成すれば、いわば汎用部品の組合わせにより構成できるため、実施の容易化及び低コスト化に寄与できる。 On the other hand, the speed increasing mechanism 7 is arranged in the space between the front inner plate 22 and the rear inner plate 23. The speed increasing mechanism 7 has a function of increasing the speed of the rotation of the rotation input shaft 2 by a predetermined magnification (X times) and outputting the speed, and rotating the rotation detecting shaft 8 by this output. Therefore, the speed increasing mechanism 7 can be configured by a combination of one or more rotary gears Gi, G11, G12,... Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, an input gear Gi fixed to the outer circumference of the rotary input shaft 2, a first gear G11 meshing with the input gear Gi, and a second gear integrated with the first gear G11. A gear G12, a third gear G21 meshing with the second gear G12, a fourth gear G22 integral with the third gear G21, an output gear Go fixed to the outer periphery of the rotation detection shaft 8 and meshing with the fourth gear G22. The first gear G11 and the second gear G12 are rotatably supported by the shaft 35 provided between the front inner plate 22 and the rear inner plate 23, and the third gear G21 and the fourth gear G22 are The shaft 36 is rotatably supported by a shaft 36 provided between the front inner plate 22 and the rear inner plate 23. As described above, if the speed increasing mechanism 7 is composed of a combination of one or more rotary gears Gi, G11, G12,..., Go, it can be composed of a combination of general-purpose parts, so that the implementation is easy and the cost is low. Can contribute to

例示する増速機構部7の場合、パターン回転盤3の歯数(被検出スリット部Sp…の数量)が「20」であるため、分解能は、20×4=80になる。また、ギア比の倍率を40倍に設定したとすれば、トータルの分解能は、80×40=「3200」となる。なお、図9には、ロータリエンコーダ1の外観構成を示す。図9中、51zは検出器6zの接続端子、51aは検出器4aの接続端子、51bは検出器4bの接続端子であり、それぞれケーシング本体部21mを通して外部に露出させる。 In the case of the speed increasing mechanism section 7 illustrated, the number of teeth of the pattern turntable 3 (the number of detected slit sections Sp...) Is “20”, and therefore the resolution is 20×4=80. If the gear ratio is set to 40, the total resolution is 80×40=“3200”. Note that FIG. 9 shows an external configuration of the rotary encoder 1. In FIG. 9, 51z is a connection terminal of the detector 6z, 51a is a connection terminal of the detector 4a, and 51b is a connection terminal of the detector 4b, which are exposed to the outside through the casing body 21m.

ところで、増速機構部7を追加したことに伴い、検出精度に影響するバックラッシュが発生するが、レンズ装置Mの場合、モータ,センサ及びギアなどを含むレンズの調整機構を備えるため、この調整機構のバックラッシュが支配的となる。このため、例えば、ロータリエンコーダ1に対して常に一定方向の動作において読み取るバックラッシュ制御を行うことにより、増速機構部7のバックラッシュを無視することが可能となり、全体の検出精度を低下させる不具合は発生しない。 By the way, with the addition of the speed increasing mechanism section 7, backlash that affects the detection accuracy occurs. However, in the case of the lens apparatus M, the adjustment mechanism of the lens including the motor, the sensor, the gear, and the like is provided, and thus this adjustment Backlash of the mechanism becomes dominant. Therefore, for example, by performing backlash control in which the rotary encoder 1 always reads in a constant direction of operation, it is possible to ignore the backlash of the speed increasing mechanism 7 and reduce the overall detection accuracy. Does not occur.

よって、このような本実施形態に係るロータリエンコーダ1によれば、基本的な構成として、検出対象の回転が入力する回転入力軸2と、この回転入力軸2の回転に基づいて回転し、かつ周方向Ffの繰返しパターンPfを構成する複数の第一被検出部Sp…を有するパターン回転盤3と、この繰返しパターンPfを検出する少なくとも一つの検出器4a,4bを含むパターン検出部4とを備えてなるロータリエンコーダであって、回転入力軸2により回転し、かつ周方向Ffの基点Doとなる少なくとも一つの第二被検出部Sdを有する基点回転盤5と、この第二被検出部Sdを検出する少なくとも一つの検出器6zを含む基点検出部6と、回転入力軸2の回転を所定の倍率(X倍)により増速して出力する増速機構部7と、この増速機構部7の出力により回転する回転検出軸8と、この回転検出軸8により回転するパターン回転盤3とを備えるため、パターン回転盤3の形状(精度)を変更することなく、パターン回転盤3における繰返しパターンPfの密度を実質X倍にすることが可能となり、検出精度を飛躍的に高めることができる。しかも、比較的低コストに製作可能な増速機構部7の追加により容易に実現できる。 Therefore, according to the rotary encoder 1 according to the present embodiment, as a basic configuration, the rotation input shaft 2 into which the rotation of the detection target is input, the rotation input shaft 2 rotates based on the rotation of the rotation input shaft 2, and A pattern turntable 3 having a plurality of first detected parts Sp... Which form a repeated pattern Pf in the circumferential direction Ff, and a pattern detection part 4 including at least one detector 4a, 4b for detecting the repeated pattern Pf. A rotary encoder provided, which has at least one second detected portion Sd which is rotated by the rotation input shaft 2 and serves as a reference point Do in the circumferential direction Ff, and the second detected portion Sd. A base point detection unit 6 including at least one detector 6z for detecting the speed, a speed increasing mechanism unit 7 for speeding up and outputting the rotation of the rotation input shaft 2 by a predetermined magnification (X times), and the speed increasing mechanism unit. Since the rotation detection shaft 8 which rotates by the output of 7 and the pattern turntable 3 which turns by this rotation detection shaft 8 are provided, the pattern turntable 3 can be repeatedly used without changing the shape (precision) of the pattern turntable 3. The density of the pattern Pf can be substantially multiplied by X, and the detection accuracy can be dramatically improved. Moreover, it can be easily realized by adding the speed increasing mechanism 7 which can be manufactured at a relatively low cost.

次に、本実施形態に係るロータリエンコーダ1の使用方法について、図10及び図11を参照して説明する。 Next, a method of using the rotary encoder 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

図11には、プロジェクタ100に装着するレンズ装置Mの外観を示す。このレンズ装置Mは、フォーカス調整機構,ズーミング調整機構,像面調整機構を内蔵し、レンズ鏡筒Mcの外周面には、フォーカス調整機構を操作するフォーカス調整リング12,ズーミング調整機構を操作するズーミング調整リング13,像面調整機構を操作する像面調整リング14を備える。各調整リング12,13,14は、所定の範囲にわたって回動可能に装着され、各調整リング12,13,14の外周面には、ラック部12s,13s,14sが形成されている。 FIG. 11 shows the appearance of the lens device M mounted on the projector 100. The lens device M includes a focus adjusting mechanism, a zoom adjusting mechanism, and an image plane adjusting mechanism, and on the outer peripheral surface of the lens barrel Mc, a focus adjusting ring 12 for operating the focus adjusting mechanism and a zooming for operating the zoom adjusting mechanism. An adjustment ring 13 and an image plane adjustment ring 14 for operating the image plane adjustment mechanism are provided. The adjustment rings 12, 13, 14 are rotatably mounted over a predetermined range, and rack portions 12s, 13s, 14s are formed on the outer peripheral surfaces of the adjustment rings 12, 13, 14 respectively.

一方、レンズ鏡筒Mcの外周面における他の位置には、フォーカス調整リング12を回動変位させるフォーカス駆動部61,ズーミング調整リング13を回動変位させるズーミング駆動部62,像面調整リング14を回動変位させる像面駆動部63を配設し、各駆動部61,62,63は、レンズ鏡筒Mcの外周面に一体に起設した組付プレート部Msに取付けられる。この場合、フォーカス駆動部61,ズーミング駆動部62及び像面駆動部63は、レイアウト等の細部は異なるも基本的な構成は同じである。 On the other hand, at other positions on the outer peripheral surface of the lens barrel Mc, a focus drive unit 61 for rotationally displacing the focus adjustment ring 12, a zooming drive unit 62 for rotationally displacing the zooming adjustment ring 13, and an image plane adjustment ring 14 are provided. An image plane drive unit 63 for rotational displacement is provided, and each drive unit 61, 62, 63 is attached to an assembly plate unit Ms integrally provided on the outer peripheral surface of the lens barrel Mc. In this case, the focus driving unit 61, the zooming driving unit 62, and the image plane driving unit 63 have the same basic configuration, although the details such as the layout are different.

図10に、フォーカス駆動部61を抽出して示した。このフォーカス駆動部61は、組付プレート部Msの所定位置に取付けた回転駆動部71を備え、さらに、この回転駆動部71は、モータ部72及びこのモータ部72の回転を減速して駆動ギア73を回転させる減速ギアユニット部74を備える。そして、この駆動ギア73は、フォーカス調整リング12の外周面に形成したラック部12sに噛合する。 FIG. 10 shows the focus drive unit 61 extracted. The focus drive section 61 includes a rotation drive section 71 attached to a predetermined position of the assembly plate section Ms. Further, the rotation drive section 71 decelerates the rotation of the motor section 72 and the drive section of the motor section 72. A reduction gear unit portion 74 for rotating 73 is provided. The drive gear 73 meshes with the rack portion 12s formed on the outer peripheral surface of the focus adjustment ring 12.

また、組付プレート部Msにおける回転駆動部71に隣接する位置には、本実施形態に係るロータリエンコーダ1を取付けるとともに、このロータリエンコーダ1の回転入力軸2の先端側には従動ギア75を取付ける。そして、この従動ギア75をフォーカス調整リング12のラック部12sに噛合させる。これにより、モータ部72が回転すれば、この回転出力は、減速ギアユニット部74により減速され、従動ギア75が低速回転する。この結果、従動ギア75が噛合するフォーカス調整リング12が回動変位し、図に現れないフォーカス調整機構を介してフォーカス調整系レンズの位置調整が行われる。一方、フォーカス調整リング12の回動変位は、従動ギア75を介して回転入力軸2に伝達され、本実施形態に係るロータリエンコーダ1によりフォーカス調整リング12の回動位置(回動角度)及び回動方向が検出される。 Further, the rotary encoder 1 according to the present embodiment is mounted at a position adjacent to the rotary drive unit 71 in the assembly plate Ms, and the driven gear 75 is mounted on the tip end side of the rotary input shaft 2 of the rotary encoder 1. .. Then, the driven gear 75 is meshed with the rack portion 12s of the focus adjustment ring 12. As a result, when the motor section 72 rotates, this rotation output is decelerated by the reduction gear unit section 74, and the driven gear 75 rotates at a low speed. As a result, the focus adjustment ring 12 meshed with the driven gear 75 is rotationally displaced, and the position of the focus adjustment system lens is adjusted through the focus adjustment mechanism not shown in the figure. On the other hand, the rotational displacement of the focus adjustment ring 12 is transmitted to the rotary input shaft 2 via the driven gear 75, and the rotary encoder 1 according to the present embodiment rotates the focus adjustment ring 12 at the rotational position (rotation angle) and rotation. The moving direction is detected.

ところで、このロータリエンコーダ1を、従来のロータリエンコーダとして構成した場合、即ち、増速機構部7を排除したロータリエンコーダとして構成した場合、回転入力軸21の1回転は、「20」パルスとして検出される。即ち、パターン回転盤3の1回転分が検出される。これに対して、増速機構部7を内蔵する本実施形態に係るロータリエンコーダ1では、回転入力軸21の1回転により、前述した「3200」パルスが検出される。即ち、3200/20=160倍(X倍)のパルスが検出されることになり、検出精度を飛躍的に高めることができる。 By the way, when the rotary encoder 1 is configured as a conventional rotary encoder, that is, when the rotary encoder without the speed increasing mechanism 7 is configured, one rotation of the rotation input shaft 21 is detected as a “20” pulse. It That is, one rotation of the pattern turntable 3 is detected. On the other hand, in the rotary encoder 1 according to the present embodiment including the speed increasing mechanism section 7, the "3200" pulse described above is detected by one rotation of the rotation input shaft 21. That is, 3200/20=160 times (X times) pulses are detected, and the detection accuracy can be dramatically improved.

なお、前述したように、増速機構部7を追加したことに伴い、発生するバックラッシュが検出精度に影響するが、レンズ装置Mが要求する検出精度を確保できる増速機構部7の倍率を選定できるため、レンズ装置Mにマッチングする最適なロータリエンコーダ1を構築できる。特に、レンズ装置Mの場合、上述したように、各駆動部61…には、減速ギアユニット部74を備えているため、増速機構部7により発生するバックラッシュは、減速ギアユニット部74において発生するバックラッシュを考慮した検出精度を確保すれば足りる。 As described above, the backlash that occurs due to the addition of the speed increasing mechanism section 7 affects the detection accuracy, but the magnification of the speed increasing mechanism section 7 that can ensure the detection accuracy required by the lens apparatus M is set. Since the selection can be made, the optimum rotary encoder 1 matching the lens device M can be constructed. In particular, in the case of the lens device M, as described above, each drive unit 61 is provided with the reduction gear unit unit 74, so that the backlash generated by the speed increasing mechanism unit 7 is caused in the reduction gear unit unit 74. It suffices to ensure detection accuracy that takes into account the backlash that occurs.

このように、本実施形態に係るロータリエンコーダ1の回転入力軸2に対して、レンズ装置Mにおけるレンズ位置調整用リング12(13,14)の回動変位を入力させるようにすれば、レンズ位置調整用リング12(13,14)の調整位置の検出に利用できるため、この検出に要求される検出精度を確保しつつレンズ装置M全体のコストダウンに寄与できる。したがって、レンズ装置Mにマッチングする実用的なロータリエンコーダ1を構築可能となる。 In this way, if the rotational displacement of the lens position adjusting rings 12 (13, 14) in the lens apparatus M is input to the rotary input shaft 2 of the rotary encoder 1 according to the present embodiment, the lens position Since it can be used for detecting the adjustment position of the adjustment ring 12 (13, 14), it is possible to contribute to the cost reduction of the entire lens apparatus M while ensuring the detection accuracy required for this detection. Therefore, it is possible to construct a practical rotary encoder 1 that matches the lens device M.

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 Although the preferred embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and the details of the configuration, shape, material, quantity, numerical values, etc. do not depart from the gist of the present invention. The range can be changed, added, or deleted arbitrarily.

例えば、増速機構部7は、一又は二以上の回転ギアGi,G11,G12…Goの組合わせにより構成した場合を示したが、用途によっては、タイミングベルト等のベルト伝達方式により構成することも可能である。また、第一被検出部(Sp)は、パターン回転盤3に形成した被検出スリット部Spにより構成する場合を示したが、白黒パターンを印刷するなど、他の被検出部により構成する場合を排除するものではない。さらに、第二被検出部(Sd)は、基点回転盤5に形成した被検出切欠部Sdにより構成する場合を示したが、被検出スリット部の形成或いは白黒パターンを印刷するなど、他の被検出部により構成する場合を排除するものではない。一方、回転検出軸8は、回転入力軸2に対して同軸上に配することが望ましいが非同軸上に配してもよい。また、軸位置保持部11を設けるか否かは任意であり、必須の構成要素となるものではない。他方、パターン検出部4として、二つの検出器4a,4bを用いた場合を示したが、回転方向を検出する他の手段を用いた場合などは、一つの検出器4aであってもよいし、三つ以上の検出器4a…により平均値を用いてもよい。また、一つの第二被検出部Sdを用いた例を示したが、二つの以上の第二被検出部Sd…を用いる場合を排除するものではない。したがって、基点検出部6には、第二被検出部Sd…を検出する二つ以上の検出器6z…を含ませてもよい。 For example, the speed increasing mechanism 7 is shown to be configured by a combination of one or more rotary gears Gi, G11, G12... Go, but depending on the application, it may be configured by a belt transmission method such as a timing belt. Is also possible. Further, although the first detected portion (Sp) is shown to be constituted by the detected slit portion Sp formed on the pattern turntable 3, it may be constituted by another detected portion such as printing a monochrome pattern. It does not exclude. Further, the second detected portion (Sd) is shown to be constituted by the detected cutout portion Sd formed in the base rotary disk 5, but other detected portions such as formation of the detected slit portion or printing of a black-and-white pattern is performed. It does not exclude the case where the detection unit is used. On the other hand, the rotation detection shaft 8 is preferably arranged coaxially with the rotation input shaft 2, but may be arranged non-coaxially. Further, whether or not the axial position holding portion 11 is provided is arbitrary and is not an essential component. On the other hand, although the case where the two detectors 4a and 4b are used as the pattern detection unit 4 is shown, one detector 4a may be used when other means for detecting the rotation direction is used. , An average value may be used by three or more detectors 4a. Also, an example using one second detected portion Sd has been shown, but the case of using two or more second detected portions Sd... Is not excluded. Therefore, the base point detection unit 6 may include two or more detectors 6z... Which detect the second detected parts Sd.

本発明に係るロータリエンコーダは、例示したレンズ装置をはじめ、変位量,位置,角度,速度,方向等を検出する用途を有する各種分野で利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The rotary encoder according to the present invention can be used in various fields including the exemplified lens device and for detecting displacement, position, angle, speed, direction and the like.

1:ロータリエンコーダ,2:回転入力軸,3:パターン回転盤,4:パターン検出部,4a:検出器,4b:検出器,5:基点回転盤,6:増速機構部,7:回転検出軸,8:基点検出部,6z:検出器,11:軸位置保持部,12(13,14):レンズ位置調整用リング,Ff:周方向,Pf:繰返しパターン,Sp…:第一被検出部(被検出スリット部),Sd:第二被検出部(被検出切欠部),Do:基点,Ts:繰返しパターンの1周期,Tsp:繰返しパターンの1周期の1/4周期,Gi:回転ギア,G11:回転ギア,G12…:回転ギア,Go:回転ギア,M:レンズ装置 1: rotary encoder, 2: rotary input shaft, 3: pattern rotary disc, 4: pattern detector, 4a: detector, 4b: detector, 5: base rotary disc, 6: speed increasing mechanism, 7: rotation detection Axis, 8: Base point detection unit, 6z: Detector, 11: Axial position holding unit, 12 (13, 14): Lens position adjustment ring, Ff: Circumferential direction, Pf: Repeated pattern, Sp...: First detected object Part (detected slit part), Sd: second detected part (detected cutout part), Do: base point, Ts: 1 cycle of the repeating pattern, Tsp: 1/4 cycle of 1 cycle of the repeating pattern, Gi: rotation Gear, G11: rotary gear, G12...: rotary gear, Go: rotary gear, M: lens device

Claims (8)

検出対象の回転が入力する回転入力軸と、この回転入力軸の回転に基づいて回転し、かつ周方向の繰返しパターンを構成する複数の第一被検出部を有するパターン回転盤と、この繰返しパターンを検出する少なくとも一つの検出器を含むパターン検出部とを備えてなるロータリエンコーダであって、前記回転入力軸により回転し、かつ周方向の基点となる少なくとも一つの第二被検出部を有する基点回転盤と、この第二被検出部を検出する少なくとも一つの検出器を含む基点検出部と、前記回転入力軸の回転を所定の倍率により増速して出力する増速機構部と、この増速機構部の出力により回転する回転検出軸と、この回転検出軸により回転する前記パターン回転盤とを備えてなることを特徴とするロータリエンコーダ。 A rotation input shaft to which the rotation of the detection target is input, a pattern turntable having a plurality of first detected portions that rotate based on the rotation of the rotation input shaft, and form a repetitive pattern in the circumferential direction, and this repetitive pattern Is a rotary encoder comprising a pattern detection unit including at least one detector for detecting, a base point having at least one second detected portion which is rotated by the rotation input shaft and serves as a circumferential base point. A rotating disk, a base point detecting section including at least one detector for detecting the second detected section, a speed increasing mechanism section for speeding up and outputting the rotation of the rotation input shaft by a predetermined magnification, and the speed increasing mechanism section. A rotary encoder comprising: a rotation detection shaft that is rotated by the output of the speed mechanism unit; and the pattern turntable that is rotated by the rotation detection shaft. 前記パターン検出部は、前記繰返しパターンの1周期における1/4周期の位相を異ならせて配した一対のパターン検出器を備えることを特徴とする請求項1記載のロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 1, wherein the pattern detection unit includes a pair of pattern detectors arranged such that a phase of a quarter cycle in one cycle of the repeating pattern is different. 前記増速機構部は、一又は二以上の回転ギアの組合わせにより構成することを特徴とする請求項1記載のロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 1, wherein the speed increasing mechanism is configured by a combination of one or more rotary gears. 前記第一被検出部は、前記パターン回転盤に形成したスリット部により形成することを特徴とする請求項1記載のロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 1, wherein the first detected portion is formed by a slit portion formed on the pattern rotary disk. 前記第二被検出部は、前記基点回転盤に形成した切欠部又はスリット部により形成することを特徴とする請求項1記載のロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 1, wherein the second detected portion is formed by a notch portion or a slit portion formed on the base-point rotary disk. 前記回転検出軸は、前記回転入力軸に対して同軸上に配することを特徴とする請求項1記載のロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 1, wherein the rotation detection shaft is arranged coaxially with the rotation input shaft. 前記回転検出軸と前記回転入力軸間には、当該回転入力軸の軸に対して前記回転検出軸の軸を同軸上に保持する軸位置保持部を設けることを特徴とする請求項6記載のロータリエンコーダ。 7. An axis position holding unit that holds the axis of the rotation detection shaft coaxially with the axis of the rotation input shaft is provided between the rotation detection shaft and the rotation input shaft. Rotary encoder. 前記回転入力軸には、レンズ装置におけるレンズ位置調整用リングの回動変位を入力させることを特徴とする請求項1記載のロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 1, wherein a rotational displacement of a lens position adjusting ring in the lens device is input to the rotation input shaft.
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