JPH04372564A - Linear direct current motor and image scanner using this motor - Google Patents

Linear direct current motor and image scanner using this motor

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JPH04372564A
JPH04372564A JP3151463A JP15146391A JPH04372564A JP H04372564 A JPH04372564 A JP H04372564A JP 3151463 A JP3151463 A JP 3151463A JP 15146391 A JP15146391 A JP 15146391A JP H04372564 A JPH04372564 A JP H04372564A
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JP
Japan
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motor
linear
displacement sensor
movable element
sensor
Prior art date
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Application number
JP3151463A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Ando
俊幸 安藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US07/861,022 priority patent/US5289088A/en
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Abstract

PURPOSE:To grasp the moved position of a moving element by making the constitution simple and cheap. CONSTITUTION:Field magnets having N- and S- magnetic poles alternately in the longitudinal direction, and an armature having more than one group of driving armature coils facing these field magnets are provided. Either the said field magnets or armature is made a moving element 1 and the remainder a stator 2 to produce a linear direct current motor. A displacement sensor 14 is fitted to the moving element 1 of the motor, and a sensor target 15 is fitted to the stator 2 being fitted so that the distance of the part facing this displacement sensor 14 may change continuously without an inflection point in proportion to the moved position of the moving element 1.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、リニア直流モータ及び
このモータを用いたイメージスキャナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear DC motor and an image scanner using this motor.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、光学ヘッドやイメージスキャナ
などをリニアに移動させる駆動源としては、リニア直流
モータが用いられる。即ち、回転モータを用い伝達系で
直線運動に変換することも可能であるが、このような駆
動系によると、伝達系によるガタやバックラッシュ等に
より送りの高精度化に限界があるからである。
2. Description of the Related Art Generally, a linear DC motor is used as a drive source for linearly moving an optical head, an image scanner, or the like. In other words, it is possible to use a rotary motor and convert it into linear motion using a transmission system, but with such a drive system, there is a limit to the high accuracy of feed due to play and backlash caused by the transmission system. .

【0003】ここに、高精度な移動及び停止を目的とし
て光学的リニアエンコーダを付設したリニア直流モータ
が特開昭59−122357号公報に示されている。こ
れは、光波長発生素子からの光を可動子側に設けた傾設
反射面で反射させ、光波長受信素子で受信することによ
り可動子の位置と推進速度とを簡単に検出するようにし
たものである。これによれば、位置及び推進速度検知が
容易に行えるので、高精度な移動又は停止が可能となり
、同時に、可動子とともに光波長発生素子、光波長受信
素子を移動させなくてよいため、電源コード等が邪魔に
ならない、というメリットがある。
[0003] Japanese Patent Laid-Open No. 122357/1983 discloses a linear DC motor equipped with an optical linear encoder for the purpose of highly accurate movement and stopping. This allows the position and propulsion speed of the movable element to be easily detected by reflecting the light from the optical wavelength generating element on an inclined reflecting surface provided on the side of the movable element and receiving it with the optical wavelength receiving element. It is something. According to this, the position and propulsion speed can be easily detected, making it possible to move or stop with high precision.At the same time, since there is no need to move the optical wavelength generating element and the optical wavelength receiving element together with the movable element, the power cord It has the advantage that it does not get in the way.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来方式によると、光波長発生素子、傾設反射面、光波
長受信素子等の高価な光学部品を用いる必要があり、か
つ、これらの部品の高精度な組付け調整も要し、取扱い
が面倒なものである。
[Problems to be Solved by the Invention] However, according to such a conventional method, it is necessary to use expensive optical components such as an optical wavelength generating element, an inclined reflection surface, an optical wavelength receiving element, etc. It also requires highly accurate assembly and adjustment, making it troublesome to handle.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明では
、N極,S極の磁極を長手方向に交互に有する界磁マグ
ネットと、この界磁マグネットに対向する1つ以上の駆
動用電機子コイル群を有する電機子とを設け、これらの
界磁マグネットと電機子との一方を可動子とし他方を固
定子としたリニア直流モータにおいて、前記可動子に変
位センサを取付け、この変位センサに対向する部分の距
離が前記可動子の位置に応じて変曲点なく連続的に変化
するセンサターゲットを固定子に設けた。
[Means for Solving the Problems] The invention according to claim 1 includes a field magnet having magnetic poles of N and S poles alternately in the longitudinal direction, and one or more driving electric machines facing the field magnet. A linear DC motor is provided with an armature having a group of child coils, and one of these field magnets and the armature is a mover and the other is a stator, and a displacement sensor is attached to the mover, and the displacement sensor is The stator is provided with a sensor target whose distance between opposing portions changes continuously without an inflection point according to the position of the movable element.

【0006】このとき、請求項2記載の発明では、セン
サターゲットをテープ状とし、このセンサターゲットを
高さ調整自在な支持手段により可動子の移動方向の傾斜
角度調整自在に張設支持させた。
In this case, in the invention as claimed in claim 2, the sensor target is in the form of a tape, and the sensor target is stretched and supported by height-adjustable support means so that the inclination angle in the moving direction of the movable element can be adjusted.

【0007】請求項3記載の発明では、このようなリニ
ア直流モータをイメージスキャナに用い、読取り光学系
部材を搭載して副走査する可動子とした。
In the third aspect of the invention, such a linear DC motor is used in an image scanner, and a reading optical system member is mounted thereon as a movable member for sub-scanning.

【0008】[0008]

【作用】請求項1記載の発明によれば、可動子の移動に
伴う位置を、変位センサにより移動方向位置に応じて連
続的に変化するセンサターゲット・変位センサ間距離を
測定して算出することにより、リニアエンコーダの機能
が確保され、安価・簡単な構成で、可動子の高精度な動
作制御が可能となる。
According to the invention as set forth in claim 1, the position of the movable element as it moves is calculated by measuring the distance between the sensor target and the displacement sensor, which changes continuously according to the position in the moving direction using a displacement sensor. This ensures the functionality of the linear encoder and enables highly accurate operation control of the mover with an inexpensive and simple configuration.

【0009】この時、変位センサ・センサターゲット間
の距離の測定精度が可動子の移動位置の測定精度となる
が、請求項2記載の発明によれば、センサターゲットを
テープ状とし、その傾斜角度を調整自在な状態に支持さ
せたので、精度の厳しい傾斜角度の調整も容易であり、
より正確な動作制御を維持できる。
At this time, the accuracy of measuring the distance between the displacement sensor and the sensor target becomes the accuracy of measuring the moving position of the movable element.According to the second aspect of the invention, the sensor target is tape-shaped, and its inclination angle is Since it is supported in a freely adjustable state, it is easy to adjust the inclination angle with strict precision.
More precise motion control can be maintained.

【0010】請求項3記載の発明では、このようなリニ
ア直流モータをイメージスキャナにおける副走査駆動源
とすることにより、安価にして高精度な読取りが可能と
なる。
According to the third aspect of the invention, by using such a linear DC motor as a sub-scanning drive source in an image scanner, high-precision reading can be performed at low cost.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の第一の実施例を図1ないし図7に基
づいて説明する。まず、本実施例のリニア直流モータは
、電機子を可動子とし界磁マグネットを固定子2とする
ものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. First, the linear DC motor of this embodiment uses the armature as the mover and the field magnet as the stator 2.

【0012】可動子1は可動バックヨーク3とこの可動
バックヨーク3に取付けられたコイル基板4と、前記可
動バックヨーク3の両側4隅に固定された軸5と、各軸
5に回転自在に取付けられたローラ6と、前記コイル基
板4に固定されつつ基板長手方向に沿って連続的に配設
されたコイル7による電機子コイル群と、位置検出用の
ホール素子8とにより構成されている。
The movable element 1 includes a movable back yoke 3, a coil substrate 4 attached to the movable back yoke 3, shafts 5 fixed to four corners on both sides of the movable back yoke 3, and a rotatable member rotatable on each shaft 5. It is composed of an attached roller 6, an armature coil group consisting of coils 7 fixed to the coil substrate 4 and continuously arranged along the longitudinal direction of the substrate, and a Hall element 8 for position detection. .

【0013】また、固定子2は前記ローラ6の転動をガ
イドする段差又は溝状のレール部9を有する長尺状のベ
ース板10と、このベース板10上に固定された固定バ
ックヨーク11と、この固定バックヨーク11上に設け
られてN極、S極のように交互に着磁させた磁極12に
よる永久磁石とにより構成されている。
The stator 2 also includes a long base plate 10 having a stepped or groove-shaped rail portion 9 for guiding the rolling of the roller 6, and a fixed back yoke 11 fixed on the base plate 10. and a permanent magnet consisting of magnetic poles 12 provided on the fixed back yoke 11 and magnetized alternately as north and south poles.

【0014】このような基本構成において、磁極12と
コイル7との間には常に一定のギャップが介在し、また
、コイル7及びホール素子8は、コイル基板4に取付け
られたコネクタ13を介して後述する制御装置に接続さ
れている。
In such a basic configuration, there is always a constant gap between the magnetic pole 12 and the coil 7, and the coil 7 and the Hall element 8 are connected to each other via the connector 13 attached to the coil board 4. It is connected to a control device described later.

【0015】しかして、本実施例では、前記可動子1の
一部に変位センサ14が側方に突出した状態で取付けら
れている。この変位センサ14は非接触型のもの、例え
ばうず電流式変位計が用いられているが、この他、光、
音又は磁気などを利用したものでもよい。前記ベース板
10にはこのような変位センサ14の移動軌跡に沿わせ
てセンサターゲット15が設けられている。このセンサ
ターゲット15は前記変位センサ14に対向する対向面
15aを可動子1の移動方向に沿って連続する平面状態
で図1(a)に示すように傾斜形成させたもので、途中
に変曲点を有しない。このようなセンサターゲット15
は、対向面15aのみ、又はベース板10全体を変位セ
ンサ14に対するターゲット材料で構成し、又は、対向
面15a上に帯状にターゲット材料を貼付したものでよ
い。この変位センサ14の検出出力も前記コネクタ13
を介して後述する制御装置に入力され、フィードバック
制御用信号として用いられる。
In this embodiment, a displacement sensor 14 is attached to a part of the movable element 1 in a manner that it projects laterally. This displacement sensor 14 uses a non-contact type, for example, an eddy current type displacement meter, but other types such as light, light, etc. are used.
It may also be one that uses sound or magnetism. A sensor target 15 is provided on the base plate 10 along the movement trajectory of the displacement sensor 14. This sensor target 15 has an opposing surface 15a facing the displacement sensor 14 that is sloped as shown in FIG. Has no points. Such a sensor target 15
In this case, only the facing surface 15a or the entire base plate 10 may be made of the target material for the displacement sensor 14, or the target material may be pasted in a band shape on the facing surface 15a. The detection output of this displacement sensor 14 is also
The signal is inputted to a control device, which will be described later, through the control device and used as a feedback control signal.

【0016】次に、制御装置の構成を図3により説明す
る。基本的には、マイクロプロセッサ16、RAM17
及びROM18よりなるマイクロコンピュータ19によ
り制御されるもので、このようなマイクロコンピュータ
19にはバス20を介して指令発生装置21が接続され
ている。この指令発生装置21は前記可動子1の状態を
指令する位置指令信号、速度指令信号等の状態指令信号
を発生するものである。また、前記ホール素子8の出力
信号及びプログラム制御されているマイクロコンピュー
タ19からの出力信号に応じてモータドライブ装置22
に信号を出力させる一般的な3相用モータ駆動IC23
が設けられている。このような駆動制御により、可動子
1は指令発生装置21により指令された速度で移動する
。この時の可動子1の移動位置は変位センサ14で測定
され、微分装置24、A/D変換装置25を介して、可
動子1の速度としてマイクロコンピュータ19に取込ま
れる。もっとも、可動子1の位置制御のみであれば、変
位センサ14の出力をA/D変換装置25により直接的
にA/D変換するようにしてもよい。
Next, the configuration of the control device will be explained with reference to FIG. Basically, microprocessor 16, RAM 17
A command generating device 21 is connected to such a microcomputer 19 via a bus 20. This command generation device 21 generates state command signals such as a position command signal and a speed command signal for commanding the state of the movable element 1. The motor drive device 22 also responds to the output signal of the Hall element 8 and the output signal from the program-controlled microcomputer 19.
General 3-phase motor drive IC23 that outputs signals to
is provided. Through such drive control, the movable element 1 moves at a speed commanded by the command generating device 21. The moving position of the movable element 1 at this time is measured by the displacement sensor 14, and is taken into the microcomputer 19 as the velocity of the movable element 1 via the differentiator 24 and the A/D converter 25. However, if only the position of the movable element 1 is controlled, the output of the displacement sensor 14 may be directly A/D converted by the A/D converter 25.

【0017】ここに、変位センサ14による可動子1の
移動位置の測定について説明する。まず、センサターゲ
ット15の対向面15aは直線傾斜面とされているので
、可動子1の移動位置と変位センサ14・対向面15a
間距離とは、図4に示すように比例関係にある。よって
、基本的には、変位センサ14によりこの変位センサ1
4から対向面15aまでの距離を測定することにより、
定数係数K′による線形変換を用いて可動子1の進行方
向の位置を求め得ることが判る。ここで、係数K′は図
4に示したグラフの傾きの逆数、即ち、a/bで表すこ
とができる。また、実際には、この線形変換は、予め係
数K′をマイクロコンピュータ19に入力しておくこと
により、マイクロコンピュータ19内で容易に実行でき
る。
Here, the measurement of the moving position of the movable element 1 by the displacement sensor 14 will be explained. First, since the facing surface 15a of the sensor target 15 is a linearly inclined surface, the movement position of the movable element 1 and the displacement sensor 14/the facing surface 15a
As shown in FIG. 4, there is a proportional relationship with the distance. Therefore, basically, the displacement sensor 14
By measuring the distance from 4 to the opposing surface 15a,
It can be seen that the position of the movable element 1 in the traveling direction can be determined using linear transformation using a constant coefficient K'. Here, the coefficient K' can be expressed as the reciprocal of the slope of the graph shown in FIG. 4, that is, a/b. In fact, this linear transformation can be easily executed within the microcomputer 19 by inputting the coefficient K' into the microcomputer 19 in advance.

【0018】このように求められた可動子1の位置情報
は、フィードバック制御に用いられる。例えば、一般に
よく用いられる比例制御を用いて速度制御に適用した例
を考える。前述したように、変位センサ14の出力は微
分装置24により微分されて速度信号となり、A/D変
換装置25によりデジタル値に変換されてマイクロコン
ピュータ19に取込まれる。ここに、比例制御では、一
般に、リニア直流モータへの制御電圧は、(1)式で表
される。
The position information of the movable element 1 obtained in this manner is used for feedback control. For example, consider an example in which proportional control, which is commonly used, is applied to speed control. As mentioned above, the output of the displacement sensor 14 is differentiated by the differentiator 24 to become a velocity signal, which is converted into a digital value by the A/D converter 25 and input to the microcomputer 19. In proportional control, the control voltage to the linear DC motor is generally expressed by equation (1).

【0019】[0019]

【数1】   V=R(Fr/KF)+K(Rv−v)     
……………(1)   ここに、V:制御電圧、R:コイル抵抗、K:比例
ゲイン、v:可動子速度、KF :推力定数、Fr:摩
擦力である。
[Formula 1] V=R(Fr/KF)+K(Rv-v)
……………(1) Here, V: control voltage, R: coil resistance, K: proportional gain, v: mover speed, KF: thrust constant, Fr: friction force.

【0020】また、可動子1の速度vは、実際には、測
定された変位センサ14と変位センサ14に対向する対
向面15aとの間の距離xに、変位センサ14の線形変
換係数K′及び微分装置24の感度係数K″をかけるこ
とにより、(2)式のように求められる。
Furthermore, the speed v of the movable element 1 is actually determined by the linear conversion coefficient K' of the displacement sensor 14, which is determined by the distance x between the measured displacement sensor 14 and the facing surface 15a facing the displacement sensor 14. By multiplying by the sensitivity coefficient K'' of the differentiator 24, it is obtained as shown in equation (2).

【0021】[0021]

【数2】   v=K′・K″・x          …………
…………………(2)   (1)(2)式において、R,Fr,KF はモー
タ特有の数値であり、K,K′,K″は制御系の設計値
であるので、全て既知の定数である。また、Rvは設定
値であり、vは前述のように求められるので、予め(1
)(2)式及び前述した定数をマイクロコンピュータ1
9内のROM18にプログラム若しくは一覧表として入
力しておき、同式を計算することで、制御に必要な電圧
Vを簡単に求めることができる。また、実際に得られた
制御電圧Vはマイクロコンピュータ19内でパルス変調
され、3相用モータ駆動IC23に出力され、いわゆる
PWM制御が実行される。
[Math 2] v=K′・K″・x ……
………………………(2) In equations (1) and (2), R, Fr, and KF are values specific to the motor, and K, K', and K'' are design values for the control system, so all This is a known constant. Also, Rv is a set value and v is obtained as described above, so (1
)(2) and the above-mentioned constants on the microcomputer 1.
The voltage V required for control can be easily obtained by inputting the program or list into the ROM 18 in the ROM 9 and calculating the same equation. Furthermore, the actually obtained control voltage V is pulse-modulated within the microcomputer 19 and output to the three-phase motor drive IC 23 to perform so-called PWM control.

【0022】ところで、図1では変位センサ14に対向
する対向面15aを直線傾斜としたが、これは必ずしも
直線である必要はなく、変曲点がなければよい。即ち、
対向面15aに変曲点がない場合には、可動子1の位置
と変位センサ14・対向面15a間距離との関係は、対
向面15aが上に凸状の場合には図5のようになり、下
に凸状の場合には図6のようになり、何れも多項式で表
し得るものとなる。即ち、結果として可動子1の速度V
は(3)式で表すことができる。
By the way, in FIG. 1, the facing surface 15a facing the displacement sensor 14 is sloped in a straight line, but this does not necessarily have to be a straight line, and it is sufficient if there is no inflection point. That is,
When there is no inflection point on the opposing surface 15a, the relationship between the position of the mover 1 and the distance between the displacement sensor 14 and the opposing surface 15a is as shown in FIG. 5 when the opposing surface 15a is upwardly convex. In the case of a downwardly convex shape, it becomes as shown in FIG. 6, and both can be expressed by polynomials. That is, as a result, the speed V of the mover 1
can be expressed by equation (3).

【0023】[0023]

【数3】[Math 3]

【0024】ここに、an+1,an,an−1,…,
a1は、変位センサ14に対向する対向面15aの形状
により一意的に決定される任意の係数であり、その他は
前述した式中のものと同じ意味を持つ。
Here, an+1, an, an-1,...,
a1 is an arbitrary coefficient uniquely determined by the shape of the facing surface 15a facing the displacement sensor 14, and the other coefficients have the same meaning as in the above-mentioned formula.

【0025】このようにして対向面15aの形状を可動
子1の移動方向に変曲点を持たないものとした場合、(
1)(3)式を用いて、変位センサ14・対向面15a
間の距離を測定することにより、制御に必要な電圧を簡
単に得ることができる。
In this way, when the shape of the opposing surface 15a has no inflection point in the moving direction of the mover 1, (
1) Using equation (3), the displacement sensor 14 and the opposing surface 15a
By measuring the distance between them, the voltage required for control can be easily obtained.

【0026】ところで、このようなリニア直流モータは
図7に示すように、例えばイメージスキャナ26の読取
り光学系部材の副走査用駆動源として用いられる。図7
に示すイメージスキャナ26はコンタクトガラス27上
に載置された原稿28を蛍光灯、ハロゲンランプ等の露
光ランプ29及び反射板30によりスリット露光しなが
ら、その反射光をセルフォックレンズ等の結像素子31
により読取り素子32に結像させて読取るようにしたも
のであり、これらの読取り光学系部材29〜32が読取
りユニット33として前記可動子1上に固定搭載されて
原稿28面を副走査するように構成されている。固定子
2はイメージスキャナ26のハウジング34に固定され
ている。
By the way, as shown in FIG. 7, such a linear DC motor is used, for example, as a sub-scanning drive source for a reading optical system member of an image scanner 26. Figure 7
An image scanner 26 shown in FIG. 2 exposes a document 28 placed on a contact glass 27 to a slit using an exposure lamp 29 such as a fluorescent lamp or a halogen lamp and a reflector 30, and directs the reflected light to an imaging element such as a SELFOC lens. 31
These reading optical system members 29 to 32 are fixedly mounted on the movable member 1 as a reading unit 33 to sub-scan the surface of the document 28. It is configured. The stator 2 is fixed to a housing 34 of the image scanner 26.

【0027】このような構成において、読取りユニット
33はリニア直流モータ(可動子1)により副走査され
ながら、自己走査により原稿28の画像を主走査方向に
読取り、全体として原稿画像を2次元に読取る。ここに
、読取りユニット33は副走査方向の駆動にダイレクト
ドライブの前述したリニア直流モータを用いているので
、安価にして伝達系のガタやバックラッシュにより生ず
る速度変動のない駆動が可能となり、高精度な読取りが
できる。
In such a configuration, the reading unit 33 reads the image of the original 28 in the main scanning direction by self-scanning while being sub-scanned by the linear DC motor (mover 1), and reads the original image two-dimensionally as a whole. . Here, since the reading unit 33 uses the above-mentioned direct drive linear DC motor for driving in the sub-scanning direction, it is possible to drive at low cost and without speed fluctuations caused by play or backlash in the transmission system, and to achieve high precision. can be read.

【0028】つづいて、本発明の第二の実施例を図8及
び図9により説明する。本実施例は、変位センサ14の
移動軌跡に対向させてテープ状のセンサターゲット35
を設けたものである。このセンサターゲット35の長手
方向の一端は高めの支柱36に挾まれる状態で固定され
、他端側は低めの支柱37上に支持手段となる適宜のス
ペーサ38と押え板39とにより挾まれた状態で支持さ
れ、全体として傾斜状態に張設されている。ここに、セ
ンサターゲット35の低めの他端側には、コイルばね等
の張力調整可能な弾性支持手段40が付設されて張設状
態が維持されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 8 and 9. In this embodiment, a tape-shaped sensor target 35 is placed opposite the movement locus of the displacement sensor 14.
It has been established. One end of the sensor target 35 in the longitudinal direction is fixed between a high support post 36, and the other end is supported on a low support post 37 by an appropriate spacer 38 and a presser plate 39, which serve as supporting means. The whole structure is supported in a tilted state. Here, an elastic support means 40 such as a coil spring whose tension can be adjusted is attached to the other lower end side of the sensor target 35 to maintain the tensioned state.

【0029】このような構成によれば、センサターゲッ
ト35の取付けが容易であり、かつ、その傾斜角度の調
整も容易となる。そこで、センサターゲット35の取付
け方法及び傾斜角度の調整方法について説明する。まず
、テープ状のセンサターゲット35の一端を支柱36に
固定する。ついで、予め与えられた設計値のスペーサ3
8を支柱37上に設置する。その後、センサターゲット
35の他端に弾性支持手段40を取付け、この弾性支持
手段40の他端を支柱37に固定し、センサターゲット
35を挾み込むように押え板39を仮止めする。弾性支
持手段40の持つ弾性によりこのような作業は極めて容
易に行える。
According to such a configuration, the sensor target 35 can be easily attached, and its inclination angle can also be easily adjusted. Therefore, a method for attaching the sensor target 35 and a method for adjusting the inclination angle will be explained. First, one end of the tape-shaped sensor target 35 is fixed to the support column 36. Next, the spacer 3 with the design value given in advance
8 is installed on the support 37. Thereafter, an elastic support means 40 is attached to the other end of the sensor target 35, the other end of the elastic support means 40 is fixed to the support column 37, and a presser plate 39 is temporarily fixed so as to sandwich the sensor target 35 therebetween. The elasticity of the elastic support means 40 makes this work extremely easy.

【0030】ついで、仮止め後、可動子1を図8中で左
側に移動させて変位センサ14がA点位置に来るように
し、この位置での変位センサ14の出力βを記録する。 次に、可動子1を右方向に寸法αだけ正確に移動させ、
そのB点位置での変位センサ14の出力γを記録する。 そこで、(γ−β)/αを計算することにより、この値
が図4に示した傾きb/aと一致するようにスペーサ3
8の厚みを変えて調整する。この時、押え板39は仮止
めされており、センサターゲット35は弾性支持手段4
0により弾性的に支持されているので、センサターゲッ
ト35を少し引っ張ることにより、容易にスペーサ38
の脱着を行える。このようにして、センサターゲット3
5の傾き調整が完了したら、押え板39をしっかり固定
することにより、取付けが終了する。よって、本実施例
によれば、精度の厳しいセンサターゲット35の傾斜角
度を容易に調整できる。
After temporary fixing, the movable member 1 is moved to the left in FIG. 8 so that the displacement sensor 14 is at point A, and the output β of the displacement sensor 14 at this position is recorded. Next, move the mover 1 to the right by exactly the dimension α,
The output γ of the displacement sensor 14 at the position of point B is recorded. Therefore, by calculating (γ-β)/α, the spacer 3 is adjusted so that this value matches the slope b/a shown in FIG.
Adjust by changing the thickness of step 8. At this time, the presser plate 39 is temporarily fixed, and the sensor target 35 is attached to the elastic support means 4.
0, the spacer 38 can be easily removed by slightly pulling the sensor target 35.
can be attached and detached. In this way, sensor target 3
Once the inclination adjustment in step 5 is completed, the holding plate 39 is firmly fixed to complete the installation. Therefore, according to this embodiment, the inclination angle of the sensor target 35, which requires high precision, can be easily adjusted.

【0031】また、本実施例によれば、変位センサ14
のA点からB点までの移動を基準、即ち、実際の変位セ
ンサ14の移動を基準としているので、リニア直流モー
タのローラ6のレール部9の精度に依存することなく傾
斜角度を調整できる、という利点も持つ。
Furthermore, according to this embodiment, the displacement sensor 14
Since the movement from point A to point B is used as a reference, that is, the movement of the actual displacement sensor 14 is used as a reference, the inclination angle can be adjusted without depending on the accuracy of the rail portion 9 of the roller 6 of the linear DC motor. It also has the advantage of

【0032】本実施例にあっても、図7の場合と同様に
、図9に示すように、イメージスキャナ26に同様に適
用できる。
This embodiment can also be applied to the image scanner 26 as shown in FIG. 9, as in the case of FIG.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明は、上述したように構成したので
、請求項1記載の発明によれば、可動子の移動に伴う位
置を、可動子に取付けた変位センサにより変位センサ・
センサターゲット間の距離により測定して求めることに
より、リニアエンコーダの機能を確保でき、安価・簡単
な構成にして、可動子を高精度に制御することができる
Effects of the Invention Since the present invention is constructed as described above, according to the first aspect of the invention, the position of the movable element as it moves is determined by a displacement sensor attached to the movable element.
By measuring and determining the distance between the sensor targets, the function of the linear encoder can be ensured, and the movable element can be controlled with high precision with an inexpensive and simple configuration.

【0034】この時、変位センサ・センサターゲット間
の距離の測定精度が可動子の移動位置の測定精度となる
が、請求項2記載の発明によれば、センサターゲットを
テープ状とし、その傾斜角度を調整自在な状態に支持さ
せたので、精度の厳しい傾斜角度の調整も容易に行うこ
とができ、可動子をより正確に動作制御することができ
る。
At this time, the accuracy of measuring the distance between the displacement sensor and the sensor target becomes the accuracy of measuring the moving position of the movable element.According to the second aspect of the invention, the sensor target is tape-shaped, and its inclination angle is Since the movable member is supported in an adjustable state, the inclination angle can be easily adjusted with strict precision, and the operation of the movable member can be controlled more accurately.

【0035】また、請求項3記載の発明では、このよう
なリニア直流モータをイメージスキャナにおける副走査
駆動源としたので、安価にして高精度な読取りを行わせ
ることができる。
Further, in the invention as set forth in claim 3, since such a linear DC motor is used as a sub-scanning drive source in an image scanner, highly accurate reading can be performed at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第一の実施例を示すもので、(a)は
正面図、(b)は側面図である。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which (a) is a front view and (b) is a side view.

【図2】平面図である。FIG. 2 is a plan view.

【図3】制御系を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control system.

【図4】可動子位置と距離との関係を示すグラフである
FIG. 4 is a graph showing the relationship between mover position and distance.

【図5】対向面が上に凸状の場合の特性を示すグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph showing characteristics when the opposing surface is upwardly convex.

【図6】対向面が下に凸状の場合の特性を示すグラフで
ある。
FIG. 6 is a graph showing characteristics when the facing surface is downwardly convex.

【図7】イメージスキャナへの適用例を示すもので、(
a)は正面図、(b)は側面図である。
[Figure 7] This shows an example of application to an image scanner.
A) is a front view, and (b) is a side view.

【図8】本発明の第二の実施例を示す正面図である。FIG. 8 is a front view showing a second embodiment of the present invention.

【図9】イメージスキャナへの適用例を示す正面図であ
る。
FIG. 9 is a front view showing an example of application to an image scanner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1      可動子=電機子 2      固定子=界磁マグネット14    変
位センサ 15,35    センサターゲット 26    イメージスキャナ 36,37,38    支持手段
1 Mover = armature 2 Stator = field magnet 14 Displacement sensor 15, 35 Sensor target 26 Image scanner 36, 37, 38 Support means

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  N極,S極の磁極を長手方向に交互に
有する界磁マグネットと、この界磁マグネットに対向す
る1つ以上の駆動用電機子コイル群を有する電機子とを
設け、これらの界磁マグネットと電機子との一方を可動
子とし他方を固定子としたリニア直流モータにおいて、
前記可動子に変位センサを取付け、この変位センサに対
向する部分の距離が前記可動子の位置に応じて変曲点な
く連続的に変化するセンサターゲットを前記固定子に設
けたことを特徴とするリニア直流モータ。
1. A field magnet having magnetic poles of N and S poles alternately in the longitudinal direction, and an armature having one or more drive armature coil groups facing this field magnet, and these In a linear DC motor in which one of the field magnet and armature is a mover and the other is a stator,
A displacement sensor is attached to the movable element, and the stator is provided with a sensor target whose distance of a portion facing the displacement sensor changes continuously without an inflection point according to the position of the movable element. Linear DC motor.
【請求項2】  センサターゲットをテープ状とし、こ
のセンサターゲットを高さ調整自在な支持手段により可
動子の移動方向の傾斜角度調整自在に張設支持させたこ
とを特徴とする請求項1記載のリニア直流モータ。
2. The sensor target according to claim 1, wherein the sensor target is in the form of a tape, and the sensor target is stretched and supported by height-adjustable support means such that the inclination angle in the moving direction of the movable element can be freely adjusted. Linear DC motor.
【請求項3】  読取り光学系部材を搭載して副走査す
る可動子としたことを特徴とする請求項1又は2記載の
リニア直流モータを用いたイメージスキャナ。
3. An image scanner using a linear DC motor according to claim 1, wherein the movable element is mounted with a reading optical system member and performs sub-scanning.
JP3151463A 1991-04-03 1991-06-24 Linear direct current motor and image scanner using this motor Pending JPH04372564A (en)

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US07/861,022 US5289088A (en) 1991-04-03 1992-03-31 DC linear motor

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017506867A (en) * 2013-12-13 2017-03-09 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフトZf Friedrichshafen Ag Method and apparatus for detecting rotation angle and / or rotation speed of motor shaft of motor

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JP2017506867A (en) * 2013-12-13 2017-03-09 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフトZf Friedrichshafen Ag Method and apparatus for detecting rotation angle and / or rotation speed of motor shaft of motor

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