JP3486518B2 - 回転変位情報検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転変位情報検出
装置に関し、例えば、相対的に回転移動するメインスケ
ール（ディスク）の放射格子とインデックススケール
（平面基板）の放射格子に光束を照射し、そこから得ら
れる位相、又は強度変調された信号光を検出することに
より、前記メインスケールとインデックススケールとの
相対的な回転変位情報や原点位置などの回転変位情報を
検出するロータリエンコーダに好適なものである。

【０００２】特に、光源手段、受光手段及びインデック
ススケールなどを具備する本体ユニットとメインスケー
ルなどを具備するディスクユニットが別体になってい
る、所謂、組込みタイプのロータリーエンコーダに関す
る。

【０００３】

【従来の技術】周知のとおり、物体の相対的な回転変位
情報（変位量、速度、加速度など）を高精度に測定する
ための装置として、ロータリーエンコーダが多く利用さ
れている。この種のロータリーエンコーダには、一般
に、回転変位情報の絶対位置情報を計算するために原点
情報を検出する原点検出機能が付加されている。

【０００４】図１１及び図１２に原点検出機能付きのロ
ータリーエンコーダの概要を示す。このロータリエンコ
ーダは、回転変位情報を次のようにして検出している。
即ち、相対移動するディスクハブ８に固定したディスク
（メインスケール）３上に透過・非透過（又は反射・非
反射）の繰り返し放射格子パターン４を記録しておき、
固定の平面基板（インデックススケール）５にも等しい
ピッチでかつ互いに空間的に位相を９０度ずらした放射
格子パターン５Ａ，５Ｂを記録しておき、両者を所定の
間隔（ギャップ）を隔てて重ね合わせてから双方にＬＥ
Ｄ１よりコリメータレンズ２を介して平行光束を照射す
る。

【０００５】このとき、ディスク３の移動によって両者
のパターンの一致の具合に応じて透過光量が周期的に変
化する。このときの変化量をセンサー基板９に設けた対
応する受光素子６（６Ａ，６Ｂ）により検出して電気的
な正弦波状のインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相信
号）を得、その正弦信号を更に２値化回路により変換し
て矩形波状のインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相信
号）を得ている。こうしてモータなどの回転軸７の回転
変位情報を検出している。

【０００６】また、上記ロータリエンコーダは、原点情
報を次のようにして検出している。即ち、相対移動する
ディスク３上に透過・非透過（反射・非反射）の原点パ
ターン４Ｚを記録しておき、固定の平面基板５にも同じ
原点パターン５Ｚを記録しておき、両者を所定の間隔
（ギャップ）を隔てて重ね合わせてから双方にＬＥＤ１
よりコリメータレンズ２を介して平行光束を照射する。

【０００７】このとき、ディスク３の移動によって両者
のパターンが完全に一致した瞬間に最大の透過光量とな
るようなパルス状信号光を得る。このパルス状信号光を
センサー基板９に設けた受光素子６（６Ｚ）により検出
して原点信号を得、その原点信号を２値化回路により変
換して矩形波状の原点信号を得ている。

【０００８】このように、原点検出機能付きのロータリ
ーエンコーダは、インクリメンタル信号の検出原理も原
点信号の検出原理もディスク３と平面基板５の重なり具
合の変化による透過光量の変調効果を利用している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き構成のロー
タリーエンコーダにあっては、近年、取付対象となる工
作機械や計測機などの高精度化及び小型化に伴い、変位
情報の検出に高分解能化と小型化が求められている。特
に、小型化の要求は単にエンコーダ本体の大きさだけに
留まらず、モータなどの回転体にエンコーダを取り付け
た後の軸長方向の長さの短縮が求められている。

【００１０】具体的には、エンコーダは回転軸を独自に
持たずにモータなどの回転軸にディスクを直接取り付け
てから、更にエンコーダ本体をモータハウジングに組み
付ける、所謂、”組込みタイプ”のロータリーエンコー
ダが要求されている。この種の組込みタイプのロータリ
ーエンコーダは、一般に、ディスク部とエンコーダ本体
（検出ヘッド）部とが空間的に分離された２部品構成の
ものとなっている。

【００１１】このような構成のロータリーエンコーダを
ユーザー（測定者）がモータなどに取り付ける場合、デ
ィスク（メインスケール）をモータの回転軸に固定する
プロセスと、エンコーダ本体をモータのハウジングに固
定するプロセスが必要になる。

【００１２】その場合、エンコーダから正しくインクリ
メンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相信号）及び原点信号（Ｚ
相信号）が出力されるには、（１）モータ軸の回転中に
ディスク上の放射格子パターントラックが偏心しないこ
と、（２）ディスク上の放射状格子パターントラックと
エンコーダ本体内の平面基板（インデックススケール）
上の放射状格子パターンとがピッタリ重なり合うこと、
（３）ディスクとエンコーダ本体内の平面基板の距離が
最適値にあること、が必須の要件である。

【００１３】ここで、上記（３）の要件、即ち、ディス
クと平面基板の距離に着目した場合、ディスクのエンコ
ーダ本体内での位置精度、及び平面基板の軸方向への位
置精度により、Ａ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号の信号出
力が影響される。

【００１４】例えば、半径８〜１２ｍｍのドーナツ状の
領域に２５００本の放射格子４を記録したディスク３を
φ６穴あきハブ８に接着しておく（図１３参照）。この
場合、ディスク３と平面基板５の間の距離は、ディスク
ハブ８、ベース部材１５、軸方向への位置決め部材１０
の三つのメカ部材の形状精度、平面基板５のベース部材
１５への取り付け面と平面基板５までの距離の精度の都
合四つの誤差要素により決定される。ディスクハブ８、
ベース部材１５、軸方向への位置決め部材１０などのメ
カ部品の形状精度に関しては一般的に±１０μｍ程度、
平面基板５のベース部材１５への取り付け面と平面基板
５までの距離の精度はさらに悪く、０．１ｍｍ程度にま
で悪化する可能性がある。

【００１５】ところで、エンコーダから高精度の信号を
得るためには、ディスク３と平面基板５の間の距離精度
は±１５μｍに抑える必要があり、上記四つの誤差を積
み上げただけで±１５μｍは超えてしまう。このように
±１５μｍの誤差を超えた場合、Ａ相信号、Ｂ相信号及
びＺ相信号の信号出力が大きく低下し、Ａ相及びＢ相の
信号を矩形波信号として出力した場合のデューティ、更
には、Ａ相とＺ相の同期という点でも問題が生じる。

【００１６】かゝる問題を解消するためには何らかの調
整機構が必要であり、特に、ユーザー自身がモーターな
どに組付けるロータリエンコーダにあっては、メカ部品
の突き当てだけで無調整で組み立てられる構成とするこ
とが望ましい。しかしながら、ロータリエンコーダの高
精度化及び小型化を図るに従って、組込みタイプのロー
タリエンコーダを構成することが難しくなっていくとい
う難点がある。

【００１７】また、上記（１）の要件、即ち、モータ軸
の回転中にディスク上の放射格子パターントラックが偏
心しないことについては、実際にモータなどの回転体に
ディスクを取り付ける場合、モータ軸の回転中心とディ
スク上の放射格子パターントラックの中心が部品寸法の
誤差によりずれてしまう可能性があることから、上記
（１）の要件を達成するのは非常に難しく、また、上記
（２）の要件、即ち、ディスク上の放射状格子パターン
トラックとエンコーダ本体内の平面基板（インデックス
スケール）上の放射状格子パターンとがピッタリ重なり
合うことについても、実際にモータ軸にディスクを取り
付ける場合、ディスク上の放射格子パターントラックと
エンコーダ本体内の平面基板上の放射格子パターンとが
モータのハウジングとエンコーダ本体との取り付け部の
誤差によりずれてしまう可能性があり、やはり上記
（２）の要件を達成するのは非常に難しい。

【００１８】更に、一般的な傾向として、エンコーダデ
ィスクが小型（小径）かつ高分解能になると、ディスク
上の放射格子パターントラック及び平面基板上の放射格
子パターンのピッチが微細になり、相対的な位置ズレ
（格子と格子の間のアジマスずれ）によって信号出力が
劣化し易くなるという難点がある。

【００１９】例えば、前述したように、半径８〜１２ｍ
ｍのドーナツ状の領域に２５００本の放射格子４を記録
したディスク３をφ６穴あきディスクハブ８に接着して
ディスクユニットとする（ 図１３参照）。このとき、
放射格子４の放射中心は穴あきディスクハブ８の穴８ａ
の中心に対して数ミクロンオーダーの誤差で一致させて
偏心を極力抑えて接着してあるとする。このディスクユ
ニットとモータの回転軸７をφ６ｍｍのＨ７の嵌め合い
の関係で差し込み、ディスクユニットのディスクハブ８
の側面よりセットビス２０により締結する。

【００２０】このような連結状態において、ディスクハ
ブ８の穴８ａと回転軸７がφ６のＨ７の嵌め合いでは最
大３５ミクロンの隙間が生じるので、偏心が最大で１
７．５μｍ生じる。実際はモータの回転軸７もモータ内
蔵のベアリング内輪との嵌め合い関係があるので、回転
軸７の外形も回転中心に対して同程度以上の偏心の可能
性が存在していることになり、モータの回転軸７に取り
付けられた後のディスクパターンの偏心は合計して３５
μｍになる可能性がある。

【００２１】更に、エンコーダ本体をモータハウジング
に取り付ける場合、エンコーダ本体はともかくモータハ
ウジングに高精度な嵌め合い付当て部を設けることは事
実上困難である。仮に、中精度の付当て関係で位置決め
して固定する場合、１００μｍ程度の隙間が生じるの
で、エンコーダ本体の取り付け位置は５０μｍ程度はＸ
方位又はＹ方位にずれる可能性がある。

【００２２】ここで、図１４に示すように、ディスク３
がＸ方位に３５μｍ偏心していて、更に、エンコーダ本
体がＸ方位に−５０μｍ（具体的には、平面基板５が−
５０μｍ）ずれている場合を考える。

【００２３】ディスク３上の放射格子パターントラック
４は半径１０ｍｍで格子ピッチが２５μｍである。ま
た、ディスク３上の原点検出用の振幅格子４Ｚは半径６
〜８ｍｍに記録してあるとする。その結果、ディスク３
の偏心及びエンコーダ本体の取付け位置の誤差の和とし
て、ディスク３と平面基板５とはＸ方位に８５μｍずれ
ていることになる。

【００２４】この場合、Ａ相信号をディスク半径１０ｍ
ｍで検出しているとして、Ａ相の検出タイミングは８５
／２５＝３．４周期ずれている。また、Ｚ相信号をディ
スク半径７ｍｍで検出しているとして、Ｚ相の検出タイ
ミングは８５／２５×７／１０＝２．３８周期ずれてい
る。この場合、Ａ相信号とＺ相信号は相対的に３．４−
２．３８＝１．０２周期分のずれがある（但し、Ａ相の
矩形波信号を１周期の基準とする。）。かくして、Ｚ相
信号の波形出力は、エンコーダ本体及びディスク３の相
対的なＸ方位ズレである８５μｍによりＡ相の波形出力
に対して±１．０２周期相当分ずれてしまうことにな
る。

【００２５】上述の例では、このままＺ相信号とＡ相信
号とを論理回路によって同期させることは困難である。
何故なら、エンコーダ本体とディスク３の相対的な取付
け誤差と、Ａ相信号とＺ相信号の相対的な位相ズレが比
例するとすれば、２１μｍ以内に抑えなくてはならな
い。しかもディスク３が回転軸７に取り付けられた時点
で３５μｍもの誤差が生じる可能性があることからすれ
ば、エンコーダから正しくＡ相、Ｚ相の信号出力を得る
ことは不可能である。

【００２６】このように、エンコーダのディスクが小型
（小径）かつ高分解能になると、ディスク３上の放射格
子および平面基板５上の放射格子のピッチが微細にな
り、相対的な位置ズレ（格子と格子の間のアジマスず
れ）によって、信号出力が低下し易くなり、組込みタイ
プのロータリエンコーダは極めて組み込み難いものとな
り実用化が困難であった。

【００２７】本発明は、上記ロータリエンコーダの実情
に鑑みて為されたものであり、ディスクの振幅格子と平
面基板の振幅格子の位置決めを行う際に、ディスクとエ
ンコーダ本体内の平面基板の距離を高精度に調整するこ
とができる回転変位情報検出装置を提供することを第１
の目的とする。

【００２８】また、第２の目的は、回転自在のディスク
ユニットを本体ユニットに組付ける際に、ディスクユニ
ットの回転軸方向への位置決め、及びディスクユニット
の回転軸方向と直交する平面方向への位置決めを簡易
に、かつ高精度に行うことのできる回転変位情報検出装
置を提供することにある。

【００２９】また、第３の目的は、ディスクの振幅格子
と平面基板の振幅格子の位置決めを行う際に、ディスク
とエンコーダ本体内の平面基板の距離を高精度に調整す
ることができ、しかも回転自在のディスクユニットを本
体ユニットに組付ける際に、ディスクユニットの回転軸
方向への位置決め、及びディスクユニットの回転軸方向
と直交する平面方向への位置決めを簡易に、かつ高精度
に行うことのできる回転変位情報検出装置を提供するこ
とにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の回転変
位情報検出装置は、光源手段からの光束を相対的に回転
するディスク上の放射格子と該ディスクに対向配置した
平面基板上の放射格子とに導光し、前記両放射格子によ
り変調を受けた光束を受光手段で受光し、この受光手段
からの信号を利用してディスクと平面基板との相対的な
回転変位情報を検出する回転変位情報検出装置におい
て、 前記光源手段、平面基板及び受光手段などを具備し
た本体ユニットと、 前記ディスクなどを具備した回転自
在のディスクユニットと、 前記本体ユニットに設けた被
係合部に係合してディスクユニットを本体ユニットに対
し回転軸方向と直交する平面方向及び該回転軸方向に位
置決めし、かつその位置決め状態でディスクユニットを
保持して本体ユニットに固定される位置決め部材とを有
し、前記本体ユニットはディスクユニットの回転軸方向
と直交する平面方向に開口する開口部を有し、前記位置
決め部材は該開口部より挿入されて本体ユニットの被係
合部に係合することを特徴としている。

【００３１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て前記位置決め部材は、本体ユニットに設けた被係合部
に係合してディスクユニットを本体ユニットに対し回転
軸方向と直交する平面方向に位置決めする第１の係合部
と、該第１の係合部と本体ユニットの被係合部との係合
状態で本体ユニットに対しディスクユニットを回転軸方
向に位置決めする第２の係止部と、該第１の係合部と本
体ユニットの被係合部との係合状態でディスクユニット
を保持する保持部とを有することを特徴としている。 請
求項３の発明は、請求項２の発明において前記被係合部
はディスクユニットの回転軸方向に突出する凸部に形成
され、前記第１の係合部は該凸部に係合する凹部に形成
されていることを特徴としている。 請求項４の発明は、
請求項２の発明において前記被係合部はディスクユニッ
トの回転軸方向に突出する円筒状の凸部に形成され、前
記第１の係合部は該円筒状の凸部に係合するＶ字状の凹
部に形成されていることを特徴としている。 請求項５の
発明は、請求項２の発明において前記第１の係合部は、
ディスクユニットの回転軸中心と本体ユニットの光源手
段とを結ぶ共通の直線を中心としてＶ字を成すＶ字壁を
有することを特徴としている。

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の回転変位情報検出
装置を添付図面に示す実施の形態に基づいて、更に詳し
く説明する。

【００３７】〔第１実施形態〕先ず、図１及び図２を参
照して、回転変位情報検出装置としての所謂、組込みタ
イプのロータリエンコーダ（以下、エンコーダと略称す
る。）の第１実施形態を説明する。本実施形態のエンコ
ーダは、図１において、ディスク３の振幅格子４，４Ｚ
と平面基板５の振幅格子５Ａ，５Ｂ，５Ｚの位置決めを
行う際に、ディスク３とエンコーダ本体Ａ内の平面基板
５の距離を高精度に調整することができるように構成し
たものである。

【００３８】本実施形態のエンコーダは、図１に示すよ
うに、ディスクユニットＡと本体ユニットＢを基本構成
ユニットとして備えるものである。また、エンコーダ自
体は回転軸を有しておらず、後述するように、ユーザー
（測定者）が被検出物体としてのモータなどの連結軸
（回転軸）７にディスクユニットＡを直接取り付けるよ
うになっている。なお、符号Ｃはエンコーダの外装カバ
ーである。

【００３９】ディスクユニットＡは、図１に示すよう
に、ディスク（メインスケール）３と該ディスク３に一
体的に固定されたディスクハブ８とから成っている。

【００４０】ディスク３は、例えば、半径８〜１２ｍｍ
のドーナツ状の領域に２５００本程度の透過と不透過の
スリットより成る放射状の振幅格子（放射格子）４と該
振幅格子４とは異なる周上に原点位置検出用の振幅格子
４Ｚを夫々記録することによって、メインスケールを形
成している（図２参照）。

【００４１】ディスク３と一体的に固定されたディスク
ハブ８には、後述のダミー軸７ａを挿入する貫通孔８ａ
が形成されている（図１参照）。このディスクハブ８に
は、ディスクユニットＡを本体ユニットＢに組み付ける
際に、ダミーの回転軸（以下、ダミー軸という。）７が
貫通孔８ａに挿入されてセットビス１２によりネジ止め
されるが、このダミー軸７ａはディスクユニットＡと本
体ユニットＢの組み立てが完了した後に、ディスクハブ
８より取り除かれる。

【００４２】本体ユニットＢは、図１に示すように、Ｌ
ＥＤ（発光素子）１、コリメータレンズ２、平面基板
（インデックススケール）５、センサー（受光素子）
６、センサー基板９及びベース部材１５より成ってい
る。そして、ＬＥＤ１とコリメータレンズ２により光源
手段の一要素が構成されており、コリメータレンズ２が
ＬＥＤ１からの光束を平行光束としてディスク３を照射
するようになっている。

【００４３】平面基板５は、センサー基板９に設けられ
てディスクユニットＡのディスク３と対向配置されてお
り、その面上に後述する振幅格子５Ａ，５Ｂ，５Ｚが夫
々記録されてインディクススケールを形成している。

【００４４】平面基板５の面上には、ディスク３の振幅
格子４と等ピッチで互いに空間的に位相を９０度ずらし
た放射状の振幅格子（放射格子）５Ａ，５Ｂが記録され
ている。

【００４５】これらの振幅格子５Ａ，５Ｂは、ディスク
３の振幅格子４と重なり合ったときに透過光が最大とな
り、１／２ピッチずれて重なり合ったときに透過光が最
小となるように、ＬＥＤ１からの光束を光変調する。そ
して、振幅格子５Ａ，５Ｂを通過した光束を後述のセン
サー６が受光することによって、インクリメンタル信号
（Ａ相信号，Ｂ相信号）を得るようになっている。

【００４６】また、平面基板５の面上には、上述の振幅
格子５Ａ，５Ｂの他に、被検出物体の回転の原点位置信
号（Ｚ相信号）を得るための振幅格子５Ｚが記録されて
いる。

【００４７】この振幅格子５Ｚは、ディスク３上の振幅
格子４Ｚに対し格子幅以上ずれたときに透過光が少なく
なるようにＬＥＤ１からの光束を光変調する。そして、
振幅格子５Ｚを通過した光束を後述のセンサー６が受光
することによって、回転軸の原点位置信号（Ｚ相信号）
を得るようになっている。

【００４８】センサー６は、センサー基板９に設けられ
ており、Ａ相信号検出用、Ｂ相信号検出用及びＺ相信号
検出用の３つのセンサー６Ａ，６Ｂ，６Ｚを夫々有して
いる。

【００４９】前記ＬＥＤ１、コリメータレンズ２、平面
基板５、センサー６及びセンサー基板９は、ベース部材
１５の所定の位置に固定されている。

【００５０】次に、本実施形態のエンコーダにおける回
転軸の回転変位情報の検出方法について説明する。

【００５１】本実施形態のエンコーダは、ＬＥＤ１から
の光束をコリメータレンズ２で平行光束としてメインス
ケール３のインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相信
号）検出用の振幅格子４と原点信号（Ｚ相信号）検出用
の振幅格子４Ｚを照明する。

【００５２】これにより、振幅格子４と振幅格子５Ａを
透過した光束をセンサー６Ａで受光してＡ相信号を得、
振幅格子４と振幅格子５Ｂを透過した光束をセンサー６
Ｂで受光してＢ相信号を得、振幅格子４Ｚと振幅格子５
Ｚを透過した光束をセンサー６Ｚで受光してＺ信号を得
るようになっている。

【００５３】即ち、センサー６Ａ，６Ｂは、ディスク３
と平面基板５が振幅格子４の１ピッチだけ相対的に移動
した時に１周期の光量変化を検出して、互いに位相が９
０度ずれたインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相信
号）を出力する。こうしてセンサー６Ａ，６Ｂが出力し
たアナログ信号は不図示の２値化回路により２値化され
てＡ相矩形波信号、Ｂ相矩形波信号とされ、これらＡ相
矩形波信号とＢ相矩形波信号を計数して被検出物体の回
転軸の回転変位情報を得る。計数の仕方は、例えば、Ａ
相信号が“Ｌ”から“Ｈ”になった時に、Ｂ相信号の状
態が“Ｈ”ならカウント値に「１」を加算し、Ｂ相信号
の状態が“Ｌ”ならカウント値から「１」を減算するよ
うにしている。

【００５４】また、センサー６Ｚからは同ディスク３の
相対回転移動に伴って１つの大きな山型の波形の両側に
幾つかの小さな山型の波形が出力される。大きな山型の
波形の半値幅は、ほぼ振幅格子４Ｚと振幅格子５Ｚのス
リットの幅相当分の回転と一致する。そこで、この信号
を１／２レベルで不図示の２値化回路により２値化して
矩形波状のＺ相信号を得る。このＺ相矩形波信号の幅
は、振幅格子５Ｚのスリットの幅相当分の回転と一致し
ている。

【００５５】更に、この原点信号（Ｚ相信号）を基準と
してインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相信号）を計
数するために、インクリメンタル信号（Ａ相信号）と原
点信号（Ｚ相信号）とを同期させている。即ち、Ｚ相信
号の立ち上がり、立ち下がりのタイミングと、Ａ相信号
の立ち上がり、立ち下がりのタイミングとを完全に一致
させている。かゝる同期処理を詳述すれば、前述のとお
り、Ｚ相信号の信号幅は、振幅格子５Ｚのスリット幅の
回転分でほぼ決まるため、振幅格子５Ｚのスリット幅を
振幅格子４の１ピッチの回転相当分に合わせておき、Ｚ
相信号の幅をＡ相信号の“Ｈ”レベルの幅の２倍にして
いる。そして、ディスク３上の振幅格子４、平面基板５
上の振幅格子５Ａ，５Ｂ、ディスク３上及び平面基板５
上の振幅格子４Ｚ，５Ｚの夫々の記録位置を適切な位置
に設定することにより、Ｚ相信号の矩形波信号の“Ｈ”
レベルの幅のなかに、Ａ相信号の矩形波信号の“Ｈ”レ
ベルの１つが完全に（中央に）含ませるようにしてい
る。その後は、Ａ相信号とＺ相信号を論理処理（ＡＮ
Ｄ）することにより、完全にＡ相信号と同期した原点信
号（Ｚ相信号）を得るようにしている。

【００５６】このように２種類（インクリメンタル信号
及び原点信号）の信号を検出するエンコーダは、組立て
時の簡略化を図るため、前述したように、ディスク３を
ディスクハブ８に一体的に固定してディスクユニットＡ
を構成し、更に、ＬＥＤ１、コリメータレンズ２、平面
基板５、センサー６及びセンサー基板９をベース部材１
５に固定して本体ユニットＢを構成している。そして、
ディスク３上の振幅格子４及び原点検出用の振幅格子４
Ｚを１つのＬＥＤ１により一括して照明し、更に、同一
の平面基板５上に振幅格子５Ａ，５Ｂと原点検出用の振
幅格子５Ｚを並列的に記録すると共に、同一のセンサー
基板９にインクリメンタル信号及び原点信号を検出する
センサー６Ａ，６Ｂ，６Ｚを並列的に配置するようにし
ている。

【００５７】ところで、上述の如き構成の組込みタイプ
のエンコーダは、後述するように、製品梱包時に、ディ
スクユニットＡと本体ユニットＢが位置決め用のブロッ
ク部材１０を用いて組付け固定されるが、従来例におい
て明示したように、モータなどの回転体に組み付けた状
態で高精度の信号出力を得るためには、ディスク３と平
面基板５の間の距離を所定の設計値Ｌｓに保つ必要があ
る。例えば、半径８〜１２ｍｍのドーナツ状の領域に２
５００本の放射格子４を記録したディスク３をメインス
ケールとして使用したエンコーダの場合、ディスク３と
平面基板５の間の設計値Ｌｓを１９０μｍ±１５μｍに
抑える必要がある。

【００５８】そこで、本実施形態にあっては、ディスク
３と平面基板５の間の距離を上記設計値Ｌｓに保つた
め、本体ユニットＢの一構成部材であるセンサー基板９
をディスク３側又は該ディスク３側の反対側に弾性変形
可能な例えば合成樹脂製の板状（平板状）の弾性部材と
し、更にベース部材１５に外部よりそのセンサー基板９
を弾性変形させて平面基板５とディスク３の間の距離を
調整する調整機構２０を設ける構成とした。

【００５９】即ち、センサー基板９は、ベース部材１５
の上部においてＸ方位とＹ方位とから形成されるＸＹ平
面と平行する平坦面に形成した上部頂面１５ａ，１５ｂ
に、調整機構２０の後述する軸部材２２の当接部位を除
く非当接部位でビス１６により固定され、センサー基板
９の高さ位置を、調整機構２０の後述する軸部材２２に
よりセンサー基板９をディスク３側と反対側に弾性変形
させて上記設計値Ｌｓの最小許容値（１９０μｍ−１５
μｍ）を十分に達成できる高さ位置とする構成とした。

【００６０】また、調整機構２０は、ディスクユニット
Ａの回転軸方向（ダミー軸７ａの軸芯方向）と平行する
方向にベース部材１５に貫通して設けた螺子孔２１と、
この螺子孔２１に螺入された軸部材としての調整ネジ２
２とから成り、ベース部材１５の底面側より調整ネジ２
２の頭部２２ａをドライバーなどの操作工具を用いて回
転操作することよって該調整ネジ２２をディスクユニッ
トＡの回転軸方向へ進退移動せしめ、ベース部材１５の
螺子孔２１から表出している先端部２２ｂをセンサー基
板９の裏面に当接させて該センサー基板９をＺ方位へ弾
性変形させる構成とした。

【００６１】次に、上述の如き構成の組込みタイプのエ
ンコーダは、次のような手順でディスクユニットＡと本
体ユニットＢが組付けられる。

【００６２】先ず、ベース本体１５の中央に開設された
挿通孔１５ｈにダミー軸７ａを挿入し、そのダミー軸７
ａにディスクハブ８を取り付けて該ダミー軸７ａをセッ
トビス１２でディスクハブ８に仮止めする。

【００６３】次に、ベース部材１５の側壁に開設された
挿入口１５ｗよりブロック部材１０を挿入し、そのブロ
ック部材１０の先端中央部に形成されているＶ字壁１０
ａをダミー軸７ａに突き当てて（図２参照）、その状態
に不図示のビスでブロック部材１０をベース部材１５に
固定する。このとき、ディスク３の振幅格子４及びベー
ス部材１５の上部頂面１５ａ，１５ｂに後付けされるセ
ンサー基板９の平面基板５の振幅格子５Ａ，５ＢがＸＹ
平面上で合致するように、ディスク３のＸＹ平面上での
偏心調整が為され、その状態にディスク３をディスクハ
ブ８に固定する。この際に、ディスク３はＺ相信号の検
出時の回転位相位置に、即ち、ディスク３の振幅格子４
Ｚと平面基板５の振幅格子５ＺがディスクユニットＡの
回転軸方向で合致する位置に設定しておくことが重要で
ある。

【００６４】次いで、セットビス１２を緩めてダミー軸
７ａの仮止めを解除し、そのダミー軸７ａをＺ方位に移
動させてディスクハブ８の下端面をブロック部材１０の
上面に突き当て、この状態で平面基板５やセンサー６な
どが一体的に取り付けられているセンサー基板９のＸＹ
平面上での位置調整を不図示の位置調整機構により行
う。そして、センサー基板９のＸＹ平面上での位置調整
を行った後に、そのセンサー基板９をベース部材１５の
上部頂面１５ａ，１５ｂにビス１６で固定する。

【００６５】しかる後に、ベース部材１５の螺子孔２１
に調整ネジ２２を螺入し、この調整ネジの先端部２２ｂ
をセンサー基板９の裏面に当接させて該センサー基板９
をＺ方位へ弾性変形させることによりディスク３と平面
基板５の間の距離を設計値Ｌｓに調整する。なお、ディ
スク３と平面基板５の間の距離の調整後、ベース部材１
５には、調整ネジ２２の回転操作を不能とするための蓋
部材が必要に応じて取り付けられる。

【００６６】最後に、外装カバーＣをベース部材１５に
被せ付けて、ディスクユニットＡと本体ユニットＢとの
組付けが完了する。

【００６７】こうして、ディスクユニットＡと本体ユニ
ットＢとの組付けが完了したエンコーダは、ダミー軸７
ａがディスクハブ８から取り外されてユーザーに納品さ
れる。

【００６８】このようにして組付けられたエンコーダ
は、ディスクユニットＡと本体ユニットＢの位置関係が
最適位置に保存されたまゝユーザーに納品されることと
なる。

【００６９】次に、ユーザーがエンコーダをモータなど
の被検出物体の連結軸（回転軸）に取り付けて使用する
場合を説明する。なお、ユーザーが取り付ける連結軸
は、エンコーダ組立時に使用したダミー軸７の軸径とは
異なる軸径であるとする。

【００７０】先ず、連結軸７をベース部材１５の挿通孔
１５ｈよりディスクハブ８の貫通孔８ａに差し込み、デ
ィスクハブ８をブロック部材１０の上面に押し付け、そ
の状態でセットビス１２を締めてディスクハブ８に連結
軸７を固定する。

【００７１】次に、ブロック部材１０のＶ字壁１０ａで
連結軸７のＸＹ平面上での位置決めを行い、エンコーダ
の本体ユニットＢと被検出物体を不図示の連結固定具を
用いて連結固定する。

【００７２】最後に、ブロック部材１０をベース部材１
５の挿入口１５ｗより取り去ることでエンコーダと被検
出物体との連結が完了する。

【００７３】本実施形態のエンコーダにあっては、ディ
スクユニットＡと本体ユニットＢの組付け過程で最適位
置に調整したディスクユニットＡと本体ユニットＢの位
置関係を調整機構２０及びブロック部材１０により保持
できることから、ユーザーによる被検出物体との連結作
業においてもディスクユニットＡと本体ユニットＢの位
置関係をその位置に維持することができる。

【００７４】更に、ディスクユニットＡのディスク３と
本体ユニットＢの平面基板５との間の距離の調整は、デ
ィスク３側又は該ディスク３側の反対側に弾性変形可能
なセンサー基板９を調整機構２０の調整ネジ２２でＺ方
位に弾性変形させて行われるものであるので、ディスク
３と平面基板５との間の距離調整を高精度に行うことが
できる。

【００７５】また、ディスク３と平面基板５との間の距
離調整を弾性変形可能なセンサー基板９及び調整機構２
０により高精度に行うことができることから、ディスク
３と平面基板５との間の距離精度を左右するディスクハ
ブ８、ベース部材１５、ブロック部材１０などのメカ部
品の形状精度を厳密に規定する必要がなくなり、これら
の各メカ部品の加工コストの低減化が可能となる。

【００７６】また、ユーザーによるエンコーダの被検出
物体への連結に際しても、ディスクユニットＡと本体ユ
ニットＢとの調整などの作業を必要とせず、セットビス
１２を締めて連結軸７をディスクハブ８に固定するネジ
止めだけの簡単な作業だけでエンコーダの被検出物体へ
の連結が完了するので、被検出物体への連結作業を簡単
に行うことができる。

【００７７】〔第２実施形態〕次に、図３を参照して、
第２実施形態のエンコーダを説明する。

【００７８】本実施形態のエンコーダは、本体ユニット
Ｂのベース部材１５の上部頂面１５ａ，１５ｂをＸ方位
とＹ方位とから形成されるＸＹ平面に対し該本体ユニッ
トＢの内方側に向けθの傾きを持つ傾斜面に形成し、こ
の上部頂面１５ａ，１５ｂにセンサー基板９をビス１６
によりビス止めした他は、第１実施形態のエンコーダと
同様に構成されている。

【００７９】かゝる構成のエンコーダは、図３に示すよ
うに、第１実施形態のエンコーダと同じく、調整機構２
０の調整ネジ２２の先端部２２ｂでセンサー基板９をＺ
方位に弾性変形させてディスクユニットＡのディスク３
と本体ユニットＢの平面基板５との間の距離を調整する
ものであるので、例えば、本体ユニットＢのベース部材
１５の上部頂面１５ａ，１５ｂが上述の如き傾斜面に形
成され、センサー基板９をＸＹ平面に対し平行に取り付
けることができなくなった場合でも、調整機構２０の調
整ネジ２２によりセンサー基板９をＺ方位に弾性変形さ
せてディスク３と平面基板５との間の距離を設計値Ｌｓ
に高精度に調整することが可能となる。

【００８０】従って、本実施形態のエンコーダにあって
は、前述の第１実施形態のエンコーダの効果、即ち、デ
ィスクユニットＡと本体ユニットＢの位置関係をその位
置に維持することができること、被検出物体への連結作
業を簡易に行えることなどの効果に加え、上述のように
センサー基板９をＸＹ平面に対し平行に取り付けること
ができなくなった場合においてもディスク３と平面基板
５との間の距離を高精度に調整することができるという
効果がある。

【００８１】〔第３実施形態〕次に、図４を参照して、
第３実施形態のエンコーダを説明する。

【００８２】本実施形態のエンコーダは、調整機構２０
を後述の如く構成した他は、第１実施形態のエンコーダ
と同様に構成されている。本実施形態に係る調整機構２
０は、調整ネジ２２をセンサー基板９に開設した不図示
の螺子孔に螺入して表出せしめ、その先端部２２ｂに保
持部材としてのナット部材２３を螺着しセンサー基板９
に当接させて該センサー基板９を所定の位置に保持する
構成としている。

【００８３】かゝる構成のエンコーダは、図４に示すよ
うに、調整機構２０の調整ネジ２２をディスクユニット
Ａの回転軸方向へ進退移動させてセンサー基板９をＺ方
位又は該Ｚ方位と反対方位へ弾性変形させることによ
り、ディスクユニットＡのディスク３と本体ユニットＢ
の平面基板５との間の距離を調整するものであるので、
例えば、本体ユニットＢのベース部材１５の上部頂面１
５ａ，１５ｂが規定の高さ位置よりも僅少に高い位置、
或いは低い位置となるように形成されていても、調整機
構２０の調整ネジ２２の先端部２２ｂに螺着したナット
部材２３でセンサー基板９をＺ方位又は該Ｚ方位の反対
方位（ディスクユニットＡの回転軸方向）に弾性変形さ
せることができ、よって、ディスク３と平面基板５との
間の距離を設計値Ｌｓに高精度に調整することが可能と
なる。

【００８４】従って、本実施形態のエンコーダにあって
は、前述の第１実施形態のエンコーダの効果、即ち、デ
ィスクユニットＡと本体ユニットＢの位置関係をその位
置に維持することができること、被検出物体への連結作
業を簡易に行えることなどの効果に加え、上述のように
本体ユニットＢのベース部材１５の上部頂面１５ａ，１
５ｂが規定の高さ位置よりも僅少に高い位置、或いは低
い位置となるように形成されていてもディスク３と平面
基板５との間の距離を高精度に調整することができると
いう効果がある。

【００８５】なお、本実施形態にあっては、調整機構２
０を全長に渡り雄螺子部を有する調整ネジ２２と、この
調整ネジ２２の先端部２２ｂに螺着されて該調整ネジ２
２の進退移動によりセンサー基板９を弾性変形させるナ
ット部材２３により構成した例を説明したが、調整ネジ
２２の先端部２２ａを雄螺子部よりも小径の棒状に形成
して該棒状先端部に平面形状略Ｃ状のストッパをスナッ
プ式に係止し、調整ネジ２２の進退移動により上記スト
ッパでセンサー基板９をＺ方位又は該Ｚ方位の反対方位
に弾性変形させるように構成しても同様な効果を得るこ
とができる。

【００８６】以上のように、第１実施形態乃至第３実施
形態の組込みタイプのエンコーダは、ディスクユニット
Ａのディスク３を小型（小径）、かつ高分解能に構成し
ても、センサー基板９の弾性変形を利用して調整機構２
０の調整ネジ２２でディスク３と平面基板５の間の距離
を高精度に調整することができるものであり、よって、
組立て容易で部品点数の少ない、高性能にしてローコス
トの組込み式回転変位情報検出装置を実現できた。

【００８７】〔第４実施形態〕次に、図５乃至図１１を
参照して、第４実施形態のエンコーダを説明する。

【００８８】本実施形態のエンコーダは、本体ユニット
Ｂに対するディスクユニットＡの回転軸方向への位置決
め、及びディスクユニットＡの回転軸方向と直交する平
面方向（ＸＹ平面方向）への位置決めを簡易に、かつ高
精度に行えるように構成したものである。

【００８９】なお、本実施形態のエンコーダにあって
は、第１実施形態のエンコーダと共通する部材には同一
符号を付してその説明を省略する。また、回転軸の回転
変位情報の検出方法も第１実施形態のエンコーダのそれ
と同様であるのでその説明を省略する。

【００９０】以下に、本実施形態のエンコーダの構成を
説明すれば、図５に示すように、ＸＹ平面上おいて、本
体ユニットＢのベース部材１５上に突設した被係合部と
しての凸部３０に、位置決め部材としてのブロック部材
４０の先端下部に凹設した第１の係止部としての第１凹
部４２を係止させて、本体ユニットＢに対しブロック部
材４０を位置決めし、その状態で同ブロック部材４０の
先端上部に凹設されている第２の係止部としての第２凹
部４３をディスクユニットＡのダミー軸７ａに係止させ
て、本体ユニットＢに対しディスクユニットＡを回転軸
方向に位置決めし、その状態に該第２凹部４３を実質的
に形成する保持部として一対の保持片４４によりディス
クユニットＡのディスクハブ８を保持して、本体ユニッ
トＢに対しディスクユニットＡを回転軸方向と直交する
平面方向（ＸＹ平面方向）に位置決めし、その状態でブ
ロック部材４０を本体ユニットＢのベース部材１５にビ
ス５０により固定するように構成したものである。

【００９１】本体ユニットＢのベース部材１５上に突設
した凸部３０は、図５乃至図７に示すように、ベース部
材１５の挿通孔１５ｈ回りに設けられ、その外周側面を
挿通孔１５ｈの内周面と同心の円筒面とする円筒状に形
成されている。

【００９２】位置決め部材としてのブロック部材４０
は、図８の（ａ）及び（ｂ）に示すように、平板状のブ
ロック本体４１の先端下部に第１凹部４２がＶ字壁４２
ａにより形成され、この第１凹部４２の更に先端上部に
は第２凹部４３が上記第１凹部４２のＶ字壁４２ａと相
似形のＶ字壁４３ａを有する一対の保持片４４により形
成されている。第１凹部４２及び第２凹部４３は、これ
らの各凹部４２，４３のＶ字壁４２ａ，４３ａがディス
クユニットＡの回転軸中心と本体ユニットＢのＬＥＤ１
及びコリメータレンズ２より成る光源手段とを結ぶ共通
の直線ＣＬを中心としてＶ字を成すように形成されてい
る（図６参照及び図８の（ａ）参照）。

【００９３】上述の如く構成された本実施形態のエンコ
ーダは、製品梱包時に、図５に示すように、ディスクユ
ニットＡと本体ユニットＢをブロック部材４０を用いて
固定する。

【００９４】このとき、エンコーダが検出するＡ相信号
とＺ相信号の同期を採るためには、従来例において明示
したように、ディスク（メインスケール）３の偏心と、
平面基板（インデックススケール）５の位置ズレのＸ軸
成分を抑える必要がある。

【００９５】ここで、例えば、メインスケールとして、
前述したような半径８〜１２ｍｍのドーナツ状の領域に
２５００本の放射格子４を記録したディスク３を使用す
ると、被検出物体の回転変位の検出精度上、Ｘ方位のズ
レを２１μｍ以下に抑える必要があり、このズレは全方
位で一番きつい値である。

【００９６】しかしながら、ディスクユニットＡと本体
ユニットＢを前記ブロック部材４０を用いて組み付ける
ことにより、上記Ｘ方位のズレを検出精度に影響を及ぼ
さない値に抑えることができる。

【００９７】以下に、前記ブロック部材４０を用いてデ
ィスクユニットＡと本体ユニットＢとを組み付ける組付
け手順を説明する。

【００９８】先ず、ダミー軸７ａをディスクハブ８に取
り付けてディスク３の偏心調整を行う。このとき、ディ
スクハブ８はダミー軸７ａにセットビス１２によりネジ
止めされている。

【００９９】次に、本体ユニットＢのベース部材１５に
ＸＹ平面上で開設された開口部としての挿入口１５ｗよ
りブロック部材４０を挿入する。このとき、図７に示す
ように、ブロック部材４０の第１凹部４２のＶ字壁４２
ａがベース部材１５の凸部３０に突き当たって係止する
ことにより、ベース部材１５に対するブロック部材４０
の位置決めが為される（図７参照）。

【０１００】次いで、ブロック部材４０の第１凹部４２
をベース部材１５の凸部３０に係止させた状態でブロッ
ク部材４０の第２凹部４３のＶ字壁４３ａにディスクユ
ニットＡのダミー軸７ａの外周側面を突き当て（図７参
照）、その状態にブロック部材４０をビス５０によりベ
ース部材１５に固定し、ディスクハブ８の下面をブロッ
ク部材４０の一対の保持片４４の上面に突き当てて該デ
ィスクハブ８をブロック部材４０上に固定する。

【０１０１】これにより、本体ユニットＢに対するディ
スクユニットＡの回転軸方向への位置決め、及びディス
クユニットＡの回転軸方向と直交する平面方向（ＸＹ平
面方向）への位置決めが為される。このとき、ディスク
３はＺ相信号の検出時の回転位相位置に、即ち、ディス
ク３の振幅格子４Ｚと平面基板５の振幅格子５Ｚがディ
スクユニットＡの回転軸方向で合致する位置に設定して
おくことが重要である。

【０１０２】しかる後に、その状態で、平面基板５やセ
ンサー６などが一体的に取り付けられているセンサー基
板９のＸＹ平面上での位置調整を不図示の位置調整機構
により行う。これにより、ディスク３の振幅格子４と平
面基板５の振幅格子５Ａ，５ＢをＸＹ平面上で合致させ
る位置調整が為され、その調整位置でセンサー基板９を
ベース部材１５に不図示のビスで固定する。

【０１０３】こうして、ディスクユニットＡと本体ユニ
ットＢとの組付けが完了したエンコーダは、セットビス
１２を緩めダミー軸７ａがディスクハブ８から取り外さ
れてユーザーに納品される。

【０１０４】このようにブロック部材４０を用いてディ
スクユニットＡと本体ユニットＢを組付ける本実施形態
のエンコーダは、本体ユニットＢとディスクユニットＡ
の位置決めの際の突き当て方向が、光源手段１，２と平
面基板５が対向する側の反対側でエンコーダの外周から
ダミー軸７ａの回転中心方向（Ｙ方位）に限定されるの
で、本体ユニットＢとディスクユニットＡの組付けを簡
単に行うことができる。

【０１０５】次に、ユーザーがエンコーダをモータなど
の被検出物体の連結軸（回転軸）に取り付けて使用する
場合を説明する。なお、ユーザーが取り付ける連結軸
は、エンコーダ組立時に使用したダミー軸７の軸径とは
異なる軸径であるとする。

【０１０６】先ず、連結軸７をベース部材１５の挿通孔
１５ｈよりディスクハブ８に差し込み、本体ユニットＢ
にビス固定されているブロック部材４０の第２凹部４３
に上記連結軸７の外周側面を突き当てて、ディスクユニ
ットＡと本体ユニットＢの相対的な位置決めを行い、そ
の状態でセットビス１２を締めてディスクハブ８に連結
軸７を固定し、しかる後に、エンコーダの本体ユニット
Ｂと被検出物体を不図示の連結固定具を用いて連結固定
し、最後に、ブロック部材４０をベース部材１５の挿入
口１５ｗより取り去ることでエンコーダと被検出物体と
の連結が完了する。

【０１０７】上述のようにして被検出物体に連結される
本実施形態のエンコーダにあっては、ダミー軸７ａと連
結軸７との軸径が変化しても、図９に示すように、ブロ
ック部材４０を第２凹部４３のＶ字壁４３ａがディスク
３の原点位置検出用の振幅格子４Ｚと対向した状態に設
置しているので、軸径変化に起因するディスク３の回転
中心の位置ズレはＹ方位のみに生じることになり、Ａ相
信号とＺ相信号の同期には何ら影響しない。

【０１０８】また、図１０に示すように、ディスクハブ
８に回転軸７を原点位置検出用の振幅格子４Ｚとディス
ク３の中心を結ぶ直線方向（Ｙ方位）と同じ方向からセ
ットビス１２により連結しているので、同様にディスク
ユニット取付け時の偏心の影響はＹ方位にしかなく、Ａ
相信号とＺ相信号の同期には影響しない。

【０１０９】従って、本実施形態のエンコーダにあって
は、ディスクユニットＡの回転位相によるＺ相信号の検
出時に、Ｘ方位にはディスクユニットＡの位置ズレが生
ずることがなく（従って、Ｘ方位のズレを２１μｍ以下
に抑えることができる。）、安定したＡ相信号とＺ相信
号の同期を採ることができる。

【０１１０】また、Ｙ方位のズレに関しては、Ａ相、Ｂ
相とＺ相の信号が混同しなければ良いので、ディスク３
の振幅格子４のトラック幅を２００μｍとすると、１０
０μｍまでのズレは許容される。但し、ディスク３の回
転位相がＺ相信号の検出位置にある時に、Ｙ方位のズレ
が抑えられていた方が、Ａ相信号とＺ相信号の同期とい
う点で有利である。

【０１１１】以上のように、第４実施形態の組込みタイ
プのエンコーダは、ディスクユニットＡのディスク３を
小型（小径）、かつ高分解能に構成しても、ブロック部
材４０を利用してディスクユニットＡを本体ユニットＢ
に対し回転軸方向と直交するＸＹ平面方向及び回転軸方
向に簡易に、かつ高精度に位置決めすることができるも
のであり、よって、Ａ相信号とＺ相信号の同期ズレが生
じ難く、組立て容易で部品点数の少ない、高性能にして
ローコストの組込み式回転変位情報検出装置を実現でき
た。

【０１１２】本発明は概ね上述の如き構成されている
が、上記実施形態に限定されるものではなく、第１実施
形態のエンコーダに第４実施形態のエンコーダにおける
ブロック部材４０の位置決め機能を付加することもで
き、また、第４実施形態のエンコーダに第１実施形態の
エンコーダにおける調整機能を付加することもできる。
これにより、ディスクの振幅格子と平面基板の振幅格子
の位置決めを行う際に、ディスクとエンコーダ本体内の
平面基板の距離を高精度に調整することができ、しかも
回転自在のディスクユニットを本体ユニットに組付ける
際に、ディスクユニットの回転軸方向への位置決め、及
びディスクユニットの回転軸方向と直交する平面方向へ
の位置決めを簡易に、かつ高精度に行うことのできる回
転変位情報検出装置を実現できる。

【０１１３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、平面基板を一体的に備えディスク側又は該ディスク
側の反対側に弾性変形可能な弾性部材と、この弾性部材
の弾性変形を利用して平面基板とディスクの間の距離を
調整する調整機構とを有する構成としたので、弾性部材
の弾性変形を利用して調整機構によりディスクと平面基
板の間の距離を高精度に調整できる回転変位情報検出装
置を実現できた。

【０１１４】また、光源手段、平面基板及び受光手段な
どを具備した本体ユニットと、ディスクなどを具備した
回転自在のディスクユニットと、本体ユニットに設けた
被係合部に係合してディスクユニットを本体ユニットに
対し回転軸方向と直交する平面方向及び該回転軸方向に
位置決めし、かつその位置決め状態でディスクユニット
を保持して本体ユニットに固定される位置決め部材とを
備える構成としたので、その位置決め部材を利用してデ
ィスクユニットを本体ユニットに対し回転軸方向と直交
する平面方向及び回転軸方向に簡易に、かつ高精度に位
置決めできる回転変位情報検出装置を実現できた。

【０１１５】また、平面基板を一体的に備えディスク側
又は該ディスク側の反対側に弾性変形可能な弾性部材
と、この弾性部材の弾性変形を利用して平面基板とディ
スクの間の距離を調整する調整機構と、光源手段、弾性
部材、受光手段及び調整機構などを具備した本体ユニッ
トと、ディスクなどを具備した回転自在のディスクユニ
ットと、本体ユニットに設けた被係合部に係合してディ
スクユニットを本体ユニットに対し回転軸方向と直交す
る平面方向及び該回転軸方向に位置決めし、かつその位
置決め状態でディスクユニットを保持して本体ユニット
に固定される位置決め部材とを備える構成としたので、
弾性部材の弾性変形を利用して調整機構によりディスク
と平面基板の間の距離を高精度に調整でき、その上、位
置決め部材を利用してディスクユニットを本体ユニット
に対し回転軸方向と直交する平面方向及び回転軸方向に
簡易に、かつ高精度に位置決めできる回転変位情報検出
装置を実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転変位情報検出装置の第１実施
形態のエンコーダを表わす概要構成図である。

【図２】図１に示すブロック部材をディスクユニットの
ダミー軸に突き当てた状態を表わす説明図である。

【図３】本発明に係る回転変位情報検出装置の第２実施
形態のエンコーダを表わす概要構成図である。

【図４】本発明に係る回転変位情報検出装置の第３実施
形態のエンコーダを表わす概要構成図である。

【図５】本発明に係る回転変位情報検出装置の第４実施
形態のエンコーダを表わす概要構成図である。

【図６】図５に示すセンサー基板を取り除いたときのエ
ンコーダの平面図である。

【図７】図５に示すブロック部材の第１凹部と本体ユニ
ットの凸部との係合関係、及び同ブロック部材の第２凹
部とディスクユニットのダミー軸との係合関係を表した
説明図である。

【図８】（ａ）はブロック部材の平面図、（ｂ）はブロ
ック部材の正面図である。

【図９】ブロック部材の第２凹部と被検出物体の連結軸
（回転軸）との係合関係を表した説明図である。

【図１０】ブロック部材の第２凹部に係合した被検出物
体の連結軸（回転軸）をビス止めするときの説明図であ
る。

【図１１】従来のロータリエンコーダの要部概略図であ
る。

【図１２】従来のロータリエンコーダにおけるディスク
ハブと回転軸の嵌め合い関係の説明図である。

【図１３】従来のロータリエンコーダにおけるディスク
の偏心と平面基板との位置ズレを表した説明図である。

【符号の説明】

Ａ ディスクユニット Ｂ 本体ユニット １ ＬＥＤ（発光素子）（光源手
段） ２ コリメータレンズ（光源手
段） ３ ディスク（メインスケール） ４，４Ｚ 放射格子 ５ 平面基板（インデックススケ
ール） ５Ａ，５Ｂ，５Ｚ 放射格子 ６，６Ａ，６Ｂ，６Ｚ センサー（受光手段） ９ センサー基板（弾性部材） １５ｗ 挿入口（開口部） ２０ 調整機構 ２２ 調整ビス（軸部材） ２３ ナット部材（保持部材） ３０ 凸部 ４０ ブロック部材（位置決め部
材） ４２ 第１凹部 ４２ａ Ｖ字壁 ４３ 第２凹部 ４３ａ Ｖ字壁 ４４ 保持片（保持部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−5132（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−54665（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−40012（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−107722（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−17418（ＪＰ，Ｕ) 西独国特許出願公開3740744（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01D 5/26 - 5/38

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段からの光束を相対的に回転する
   ディスク上の放射格子と該ディスクに対向配置した平面
   基板上の放射格子とに導光し、前記両放射格子により変
   調を受けた光束を受光手段で受光し、この受光手段から
   の信号を利用してディスクと平面基板との相対的な回転
   変位情報を検出する回転変位情報検出装置において、 前記光源手段、平面基板及び受光手段などを具備した本
   体ユニットと、 前記ディスクなどを具備した回転自在のディスクユニッ
   トと、 前記本体ユニットに設けた被係合部に係合してディスク
   ユニットを本体ユニットに対し回転軸方向と直交する平
   面方向及び該回転軸方向に位置決めし、かつその位置決
   め状態でディスクユニットを保持して本体ユニットに固
   定される位置決め部材とを有し、前記本体ユニットはディスクユニットの回転軸方向と直
   交する平面方向に開口する開口部を有し、前記位置決め
   部材は該開口部より挿入されて本体ユニットの被係合部
   に係合することを 特徴とする回転変位情報検出装置。
2. 【請求項２】 前記位置決め部材は、本体ユニットに設
   けた被係合部に係合してディスクユニットを本体ユニッ
   トに対し回転軸方向と直交する平面方向に位置決めする
   第１の係合部と、該第１の係合部と本体ユニットの被係
   合部との係合状態で本体ユニットに対しディスクユニッ
   トを回転軸方向に位置決めする第２の係止部と、該第１
   の係合部と本体ユニットの被係合部との係合状態でディ
   スクユニットを保持する保持部とを有することを特徴と
   する請求項１に記載の回転変位情報検出装置。
3. 【請求項３】 前記被係合部はディスクユニットの回転
   軸方向に突出する凸部に形成され、前記第１の係合部は
   該凸部に係合する凹部に形成されていることを特徴とす
   る請求項２に記載の回転変位情報検出装置。
4. 【請求項４】 前記被係合部はディスクユニットの回転
   軸方向に突出する円筒状の凸部に形成され、前記第１の
   係合部は該円筒状の凸部に係合するＶ字状の凹部に形成
   されていることを特徴とする請求項２に記載の回転変位
   情報検出装置。
5. 【請求項５】 前記第１の係合部は、ディスクユニット
   の回転軸中心と本体ユニットの光源手段とを結ぶ共通の
   直線を中心としてＶ字を成すＶ字壁を有することを特徴
   とする請求項２に記載の回転変位情報検出装置。